八下数学手拉手模型

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初中数学几何模型之手拉手模型

初中数学几何模型之手拉手模型
∴∠BAC-∠CAE=∠DAE-∠CAE,
即∠DAC=∠EAB,
在△ACD与△ABE中

∴△ACD≌△ABE(SAS);
(2)∵△ACD≌△ABE,
∴∠ADC=∠AEB,
∵△ADE是等腰直角三角形,
∴∠ADE=∠AED =45°,
∴∠AEB=∠ADE+∠CDE=45°+60°=105°.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是根据等腰直角三角形的性质和全等三角形的判定进行解答.
一、模型类别
二、相关结论的运用
(一)有公共顶点的等边三角形
典例精讲:
[问题提出]
(1)如图①, 均为等边三角形,点 分别在边 上.将 绕点 沿顺时针方向旋转,连结 .在图②中证明 .
[学以致用]
(2)在(1)的条件下,当点 在同一条直线上时, 的大小为度.
[拓展延伸]
(3)在(1)的条件下,连结 .若 直接写出 的面积 的取值范围.
(3)①
∵△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°,
∵∠BAD=∠BAC+∠DAC,∠CAE=∠DAE+∠DAC,
∴∠BAD=∠CAE,
∴△ABD≌△ACE,
∴BD=CE,∠ABD=∠ACE,
∵∠AOB=∠FOC,
∴∠BFC=∠BAC=90°,
∴S四边形BCDE=S△BCE+S△DCE ;
数学模型-----手拉手
有些同学在学习数学时无从下手,找不到突破的方法,做不到举一反三,所以在数学的学习过程中,必须深入本质,做到知识、规律、法则掌握准确,及时反思.下面先给大家介绍一种常见的数学模型---手拉手模型,通过对模型的理解和掌握,把模型的结论融会贯通,理解透彻,那么这一类题型,都是可以迎刃而解的.

初中数学“手拉手”模型——共顶点的等腰三角形压轴题三种题型及答案

初中数学“手拉手”模型——共顶点的等腰三角形压轴题三种题型及答案

模型构建专题:“手拉手”模型【考点导航】目录【典型例题】【类型一共顶点的等边三角形】【类型二共顶点的等腰直角三角形】【类型三共顶点的一般等腰三角形】【典型例题】【类型一共顶点的等边三角形】1(2023·全国·八年级假期作业)如图所示,△ABC和△ADE都是等边三角形,且点B、A、E在同一直线上,连接BD交AC于M,连接CE交AD于N,连接MN.(1)求证:BD=CE;(2)求证:△ABM≌△ACN;(3)求证:△AMN是等边三角形.【变式训练】1(2023春·山西运城·八年级统考期中)如图,点C为线段AB上一点,△DAC、△ECB都是等边三角形,AE、DC交于点M,DB、EC交于点N,DB、AE交于点P,连接MN,下列说法正确的个数有个.①MN∥AB;②∠DPM=60°;③∠DAP=∠PEC;④△ACM≌△DCN;⑤若∠DBE=30°,则∠AEB=90°.2(2023秋·四川凉山·八年级统考期末)如图,C为线段AE上一动点(不与点A,E重合),在AE同侧分别作等边△ABC和等边△CDE,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连结PQ.求证:(1)AD=BE;(2)△CPQ为等边三角形;3(2021春·广东佛山·八年级校考阶段练习)已知图1是边长分别为a和b a>b的两个等边三角形纸片ABC和三角形C DE叠放在一起(C与C 重合)的图形.(1)将△C DE绕点C按顺时针方向旋转30°,连接AD,BE.如图2:在图2中,线段BE与AD之间具有怎样的大小关系?证明你的结论;(2)若将上图中的△C DE,绕点C按顺时针方向任意旋转一个角度α,连接AD、BE,如图3:在图3中,线段BE与AD之间具有怎样的大小关系?证明你的结论:(3)根据上面的操作过程,请你猜想当α为多少度时,线段AD的长度最大,最大是多少?当α为多少度时,线段AD的长度最小,最小是多少?请直接写出答案.4(2023春·广东梅州·七年级校考期末)【初步感知】(1)如图1,已知ΔABC为等边三角形,点D为边BC上一动点(点D不与点B,点C重合).以AD为边向右侧作等边ΔADE,连接CE.求证:ΔABD≌ΔACE;【类比探究】(2)如图2,若点D在边BC的延长线上,随着动点D的运动位置不同,猜想并证明:①AB与CE的位置关系为:;②线段EC、AC、CD之间的数量关系为:;【拓展应用】(3)如图3,在等边ΔABC中,AB=3,点P是边AC上一定点且AP=1,若点D为射线BC上动点,以DP为边向右侧作等边ΔDPE,连接CE、BE.请问:PE+BE是否有最小值?若有,请直接写出其最小值;若没有,请说明理由.【类型二共顶点的等腰直角三角形】1(2023春·湖北黄冈·八年级统考期中)如图,△ABC和△DCE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE= 90°.(1)【猜想】:如图1,点E在BC上,点D在AC上,线段BE与AD的数量关系是,位置关系是.(2)【探究】:把△DCE绕点C旋转到如图2的位置,连接AD,BE,(1)中的结论还成立吗?说明理由;(3)【拓展】:把△DCE绕点C在平面内自由旋转,若AC=5,CE=22,当A,E,D三点在同一直线上时,则AE的长是.【变式训练】1(2023·全国·九年级专题练习)如图,在等腰直角三角形ABC和DEC中,∠BCA=∠DCE=90°,点E在边AB上,ED与AC交于点F,连接AD.(1)求证:△BCE≌△ACD;(2)求证:AB⊥AD.2(2023春·八年级课时练习)(1)问题发现:如图1,△ABC与△CDE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,则线段AE、BD的数量关系为,AE、BD所在直线的位置关系为;(2)深入探究: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.3(2023·山东枣庄·统考二模)感知:如图①,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE =90°,点B在线段AD上,点C在线段AE上,我们很容易得到BD=CE,不需证明.(1)探究:如图②,将△ADE绕点A逆时针旋转α(0<α<90°),连接BD和CE,此时BD=CE是否依然成立?若成立,写出证明过程;若不成立,说明理由.(2)应用:如图③,当△ADE绕点A逆时针旋转,使得点D落在BC的延长线上,连接CE.求:①∠ACE的度数;②若AB=AC=32,CD=3,则线段DE的长是多少?【类型三共顶点的一般等腰三角形】1(2023春·山东泰安·七年级校考开学考试)如图,△ABC与△CDE都是等腰三角形,AC=BC,CD= CE,∠ACB=∠DCE=42°,AD、BE相交于点M.(1)试说明:AD=BE;(2)求∠AMB的度数.【变式训练】1(2023秋·辽宁抚顺·八年级统考期末)如图,已知△ABC中,AB≠AC≠BC.分别以AB、AC为腰在AB左侧、AC右侧作等腰三角形ABD.等腰三角形ACE,连接CD、BE.(1)如图1,当∠BAD=∠CAE=60°时,①△ABD、△ACE的形状是;②求证:BE=DC.(2)若∠BAD=∠CAE≠60°,①如图2,当AB=AD,AC=AE时,BE=DC是否仍然成立?请写出你的结论并说明理由;②如图3,当AB=DB,AC=EC时,BE=DC是否仍然成立?请写出你的结论并说明理由.2(2023秋·全国·八年级专题练习)定义:顶角相等且顶点重合的两个等腰三角形叫做“同源三角形”,我们称这两个顶角为“同源角”.如图,△ABC和△CDE为“同源三角形”,AC=BC,CD=CE,∠ACB 与∠DCE为“同源角”.(1)如图1,△ABC和△CDE为“同源三角形”,试判断AD与BE的数量关系,并说明理由.(2)如图2,若“同源三角形”△ABC和△CDE上的点B,C,D在同一条直线上,且∠ACE=90°,则∠EMD =°.(3)如图3,△ABC和△CDE为“同源三角形”,且“同源角”的度数为90°时,分别取AD,BE的中点Q,P,连接CP,CQ,PQ,试说明△PCQ是等腰直角三角形.3(2023春·辽宁丹东·七年级统考期末)(1)如图1,两个等腰三角形△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,连接BD,CE.则△ADB≌,此时线段BD和线段CE的数量关系式;(2)如图2,两个等腰直角三角形△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°,连接BD,CE,两线交于点P,请判断线段BD和线段CE的关系,并说明理由;(3)如图3,分别以△ABC的两边AB,AC为边向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE,连接BE,CD,两线交于点P.请直接写出线段BE和线段CD的数量关系及∠PBC+∠PCB的度数.模型构建专题:“手拉手”模型【考点导航】目录【典型例题】【类型一共顶点的等边三角形】【类型二共顶点的等腰直角三角形】【类型三共顶点的一般等腰三角形】【典型例题】【类型一共顶点的等边三角形】1(2023·全国·八年级假期作业)如图所示,△ABC和△ADE都是等边三角形,且点B、A、E在同一直线上,连接BD交AC于M,连接CE交AD于N,连接MN.(1)求证:BD=CE;(2)求证:△ABM≌△ACN;(3)求证:△AMN是等边三角形.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)由已知条件等边三角形,可知AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,进一步求证∠BAD=∠CAE,从而△ABD≌△ACE(SAS),所以BD=CE.(2)由(1)知△ABD≌△ACE,得∠ABM=∠CAN,由点B、A、E共线,得∠CAN=60°=∠BAC,进一步求证△ABM≌△ACN(ASA).(3)由△ABM≌△ACN,得AM=AN,而∠CAN=60°,所以△AMN是等边三角形.【详解】(1)∵△ABC和△ADE都是等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,∴∠BAD=∠CAE.在△ABD和△ACE中,AB=AC∠BAD=∠CAE AD=AE∴△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE.(2)由(1)知△ABD≌△ACE,∴∠ABM=∠ACN.∵点B、A、E在同一直线上,且∠BAC=∠DAE=60°,∴∠CAN=60°=∠BAC.在△ABM和△ACN中,∠BAM=∠CAN AB=AC∠ABM=∠ACN∴△ABM≌△ACN(ASA).(3)由(2)知△ABM≌△ACN,∴AM=AN,∵∠CAN=60°,∴△AMN是等边三角形.【点睛】本题主要考查等边三角形的性质和判定、全等三角形判定和性质;将等边三角形的条件转化为相等线段和等角,选择合适的方法判定三角形全等是解题的关键.【变式训练】1(2023春·山西运城·八年级统考期中)如图,点C为线段AB上一点,△DAC、△ECB都是等边三角形,AE、DC交于点M,DB、EC交于点N,DB、AE交于点P,连接MN,下列说法正确的个数有个.①MN∥AB;②∠DPM=60°;③∠DAP=∠PEC;④△ACM≌△DCN;⑤若∠DBE=30°,则∠AEB=90°.【答案】①②③④⑤【分析】根据等边三角形的性质得到AC=CD,BC=CE,∠ACD=∠BCE=60°,得到∠ACE=∠BCE,∠DCE=60°,根据平行线的判定定理得到AD∥CE,根据平行线的性质得到∠DAP=∠PEC,故③正确;根据全等三角形的性质得到∠CAE=∠CDB,根据三角形的内角和得到∠DPM=∠ACM=60°,故②正确,推出△ACM≌△DCN,故④正确;根据全等三角形的性质得到CM=CN,得到△CMN是等边三角形,求得∠CMN=60°,根据平行线的判定定理得到MN∥AB,故①正确;根据三角形的内角和得到∠AEB= 90°.故⑤正确.【详解】解:∵△DAC 、△ECB 都是等边三角形,∴AC =CD ,BC =CE ,∠ACD =∠BCE =60°,∴∠ADC =∠DCE =60°,∴∠ACE =∠BCD ,∠DCE =60°,∴AD ∥CE ,∴∠DAP =∠PEC ,故③正确;在△ACE 与△BCD 中,AC =CD∠ACE =∠BCD CE =CB,∴△ACE ≌△BCD SAS ,∴∠CAE =∠CDB ,∵∠PMD =∠AMC ,∴∠DPM =∠ACM =60°,故②正确,在△ACM 与△DCN 中,∠CAM =∠CDNAC =CD ∠ACM =∠DCN =60°,∴△ACM ≌△DCN ,故④正确;∴CM =CN ,∴△CMN 是等边三角形,∴∠CMN =60°,∴∠CMN =∠ACD ,∴MN ∥AB ,故①正确;∵∠DBE =30°,∠BPE =∠APD =60°,∴∠AEB =90°.故⑤正确;故答案为:①②③④⑤.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,平行线的判定,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.2(2023秋·四川凉山·八年级统考期末)如图,C 为线段AE 上一动点(不与点A ,E 重合),在AE 同侧分别作等边△ABC 和等边△CDE ,AD 与BE 交于点O ,AD 与BC 交于点P ,BE 与CD 交于点Q ,连结PQ.求证:(1)AD =BE ;(2)△CPQ 为等边三角形;【答案】(1)见解析;(2)见解析.【分析】(1)由等边三角形的性质可知AC =BC ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,从而可求出∠ACD =∠BCE ,即可利用“SAS ”证明△ADC ≌△BEC ,即得出AD =BE ;(2)由等边三角形的性质可知∠ACB =∠DCE =60°,AC =BC ,即可求证∠ACP =∠BCQ =60°.再根据△ADC ≌△BEC 可得出∠CAP =∠CBQ ,利用“ASA ”证明△APC ≌△BQC ,据此即可证明结论成立.【详解】(1)证明:∵△ABC 和△CDE 都是等边三角形,∴AC =BC ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,∵∠ACD =∠ACB +∠BCD ,∠BCE =∠DCE +∠BCD ,∴∠ACD =∠BCE ,∴AC =BC∠ACD =∠BCE CD =CE,∴△ADC ≌△BEC (SAS ),∴AD =BE ;(2)证明:∵△ABC 和△CDE 是等边三角形,∴∠ACB =∠DCE =60°,AC =BC ,∴∠BCQ =180°-∠ACP -∠ECD =60°,∴∠ACP =∠BCQ =60°.∵△ADC ≌△BEC∴∠CAP =∠CBQ .∴∠CAP =∠CBQAC =BC∠ACP =∠BCQ∴△APC ≌△BQC ASA .∴CP =CQ ,又∵∠PCQ =60°,∴△CPQ 为等边三角形.【点睛】本题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质.熟练掌握全等三角形的判定条件是解题关键.3(2021春·广东佛山·八年级校考阶段练习)已知图1是边长分别为a 和b a >b 的两个等边三角形纸片ABC 和三角形C DE 叠放在一起(C 与C 重合)的图形.(1)将△C DE 绕点C 按顺时针方向旋转30°,连接AD ,BE .如图2:在图2中,线段BE 与AD 之间具有怎样的大小关系?证明你的结论;(2)若将上图中的△C DE ,绕点C 按顺时针方向任意旋转一个角度α,连接AD 、BE ,如图3:在图3中,线段BE 与AD 之间具有怎样的大小关系?证明你的结论:(3)根据上面的操作过程,请你猜想当α为多少度时,线段AD 的长度最大,最大是多少?当α为多少度时,线段AD 的长度最小,最小是多少?请直接写出答案.【答案】(1)BE =AD ,证明见解析(2)BE =AD ,证明见解析(3)当α为180度时,线段AD 的长度最大,最大值为a +b ;当α为0度或360度时,线段AD 的长度最小,最小值为a -b .【分析】(1)先由等边三角形判断出AC =BC ,CE =CD ,再由旋转判断出∠BCE =∠ACD ,进而判断出△BCE ≌△ACD ,即可得出结论;(2)同(1)的方法,即可得出结论;(3)当点D 在AC 的延长线上时,AD 最大,最大值为a +b ,当点D 在线段AC 上时,AD 最小,最小值为a -b ,即可得出结论.【详解】(1)解:BE =AD证明:∵点C 与C 1重合,△ABC 和△C 1DE ,∴△ABC 和△CDE 都是等边三角形,∴AC =BC ,CE =CD ,由旋转知,∠BCE =∠ACD =30°,在△BCE 和△ACD 中,BC =AC∠BCE =∠ACD CE =CD,∴△BCE ≌△ACD (SAS ),∴BE =AD ,(2)解:BE =AD ,证明:∵△ABC 和△CDE 都是等边三角形,∴AC =BC ,CE =CD ,由旋转知,∠BCE =∠ACD ,在△BCE 和△ACD 中,BC =AC∠BCE =∠ACD CE =CD,∴△BCE ≌△ACD (SAS ),∴BE =AD ;(3)解:当点D 在AC 的延长线上时,AD 最大,最大值为AC +CD =a +b ,如图,∴当α为180度时,线段AD 的长度最大,最大值为a +b ,当点D 在线段AC 上时,AD 最小,最小值为AC -CD =a -b ,如图,∴当α为0度或360度时,线段AD的长度最小,最小值为a-b.【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,判断出△BCE≌△ACD是解本题的关键.4(2023春·广东梅州·七年级校考期末)【初步感知】(1)如图1,已知ΔABC为等边三角形,点D为边BC上一动点(点D不与点B,点C重合).以AD为边向右侧作等边ΔADE,连接CE.求证:ΔABD≌ΔACE;【类比探究】(2)如图2,若点D在边BC的延长线上,随着动点D的运动位置不同,猜想并证明:①AB与CE的位置关系为:;②线段EC、AC、CD之间的数量关系为:;【拓展应用】(3)如图3,在等边ΔABC中,AB=3,点P是边AC上一定点且AP=1,若点D为射线BC上动点,以DP 为边向右侧作等边ΔDPE,连接CE、BE.请问:PE+BE是否有最小值?若有,请直接写出其最小值;若没有,请说明理由.【答案】(1)见解析(2)平行EC=AC+CD(3)有最小值,5【分析】(1)由ΔABC和ΔADE是等边三角形,推出AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,又因为∠BAC=∠DAE,则∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE,从而利用“SAS”证明ΔABD≌ΔACE;(2)①由(1)得ΔABD≌ΔACE(SAS),得出∠B=∠ACE=60°,CE=BD,∠BAC=∠ACE,则AB∥CE;②因为CE=BD,AC=BC,所以CE=BD=BC+CD=AC+CD;(3)在BC上取一点M,使得DM=PC,连接EM,可证ΔEPC≌ΔEDM(SAS),EC=EM,求得∠CEM= 60°,得出ΔCEM是等边三角形,则∠ECD=60°,即点E在∠ACD角平分线上运动,在射线CD上截取CP =CP,当点E与点C重合时,BE+PE=BE+P E≥BP =5,进而解答此题.【详解】(1)证明:∵ΔABC和ΔADE是等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC 即∠BAD=∠CAE在ΔABD和ΔACE中,AB=AC∠BAD=∠CAE AD=AE,∴ΔABD≌ΔACE(SAS);(2)平行,EC=AC+CD,理由如下:由(1)得ΔABD≌ΔACE(SAS),∴∠B=∠ACE=60°,CE=BD,∴∠BAC=∠ACE,∴AB∥CE,∵CE=BD,AC=BC,∴CE=BD=BC+CD=AC+CD;(3)有最小值,理由如下:如图,在射线BC上取一点M,使得DM=PC,连接EM,∵ΔABC和ΔDPE是等边三角形,∴PE=ED,∠DEP=∠ACB=60°,∴∠ACD=180°-∠ACB=180°-60°=120°,∴∠ACD+∠DEP=120°+60°=180°,由三角形内角和为180°,可知:∠PCE+∠CEP+∠EPC=180°,∠ECD+∠CDE+∠CED=180°,∴∠PCE+∠CEP+∠EPC+∠ECD+∠CDE+∠CED=360°,又∵∠PCE+∠ECD+∠CEP+∠CED=∠ACD+∠DEP=180°,∴∠EPC+∠CDE=360°-180°=180°,∵∠EDM+∠CDE=180°,∴∠EPC=∠EDM,在ΔEPC和ΔEDM中,PE=ED∠EPC=∠EDM PC=DM,ΔEPC≌ΔEDM(SAS),∴EC=EM,∠PEC=∠DEM,∵∠PEC+∠CED=∠DEP=60°,∴∠CEM=∠DEM+∠CED=60°,∴ΔCEM是等边三角形,∴∠ECD=60°,∠ACE=180°-∠ECD-∠ACB=180°-60°-60°=60°,即点E在∠ACD的角平分线上运动,在射线CD上截取CP =CP,连接EP ,在ΔCEP和ΔCEP 中,PC=P C∠PCE=∠P CE=60°CE=CE,ΔCEP≌ΔCEP (SAS),∴PE=P E,由三角形三边关系可知,BE+P E≥BP ,即当点E与点C重合,BE+P E=BP 时,PE+BE有最小值BP ,∵BP =BE+CP =BC+CP=3+2=5,∴BE+PE=BE+P E≥BP =5,∴BE+PE最小值为5.【点睛】本题考查三角形综合,全等三角形的判定,正确添加辅助线、掌握相关图形的性质定理是解题的关键.【类型二共顶点的等腰直角三角形】90°.(1)【猜想】:如图1,点E在BC上,点D在AC上,线段BE与AD的数量关系是,位置关系是.(2)【探究】:把△DCE绕点C旋转到如图2的位置,连接AD,BE,(1)中的结论还成立吗?说明理由;(3)【拓展】:把△DCE绕点C在平面内自由旋转,若AC=5,CE=22,当A,E,D三点在同一直线上时,则AE的长是.【答案】(1)BE=AD,BE⊥AD(2)成立,理由见解析(3)21+2或21-2【分析】(1)利用等腰直角三角形的性质得出AC=BC,EC=DC,再作差,得出BE=AD,再用∠ACB= 90°,即可得出结论;(2)先由旋转的旋转得出∠BCE=∠ACD,进而判断出△BCE≌△ACD SAS,得出BE=AD,∠CAD=∠CBE,AC与BE交于M,AD与BE交于N,利用全等的性质和对顶角相等进而得出∠MAN+∠AMN=90°,即可得出结论;(3)分两种情况,①当点E在线段AD上时,如图3,过点C作CM⊥AD于M,求出CM=EM=12DE= 2,再用勾股定理求出AM,利用线段的加减即可得出结论;②当点D在线段AE上时,如图4,过点C作CN⊥AE于N,求出CM=EM=12DE=2,再由勾股定理求出根据勾股定理得,AN,利用线段的加减即可得出结论.【详解】(1)∵△ABC和△DCE都是等腰直角三角形,∴AC=BC,EC=DC,∴AC-DC=BC-EC,∴BE=AD,点E在BC上,点D在AC上,且∠ACB=90°,∴BE⊥AD,故:BE=AD,BE⊥AD;(2)成立;如图2,AC与BE交于M,AD与BE交于N,由题意可知:∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACB+∠ACE=∠DCE+∠CE,∴∠BCE=∠ACD,在△BCE与△ACD中:BC=AC∠BCE=∠ACD CE=CD∴△BCE≌△ACD SAS,∴BE=AD,∠CAD=∠CBE,又∵∠ACB=90°,∠BMC=∠AMN,在△ANM中,∴∠MAN+∠AMN=∠CBE+∠BMC=90°,∴∠ANM=90°,∴BE⊥AD,所以结论成立;(3)①当点E在线段AD上时,如图3,过点C作CM⊥AD于M,∵△DCE是等腰直角三角形,且CE=22,∴DE=CE2+CD2=4,∵CM⊥AD,∴CM=EM=12DE=2,在Rt△ACM中,AC=5,∴AM=AC2-CM2=52-22=21,∴AE=AM-EM=21-2;②当点D在线段AE上时,如图4,过点C作CN⊥AE于N,∵△DCE是等腰直角三角形,且CE=22,∴DE=CE2+CD2=4,∵CN⊥AD,∴CN =NE =12DE =2,在Rt △ACN 中,AC =5,∴AN =AC 2-CN 2=52-22=21,∴AE =AN +NE =21+2,综上,AE 的长为21-2或21+2,故答案为:21-2或21+2.【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,旋转的旋转,全等三角形的判定和性质,勾股定理,作出辅助线构造出直角三角形是解本题的关键.【变式训练】1(2023·全国·九年级专题练习)如图,在等腰直角三角形ABC 和DEC 中,∠BCA =∠DCE =90°,点E 在边AB 上,ED 与AC 交于点F ,连接AD .(1)求证:△BCE ≌△ACD ;(2)求证:AB ⊥AD .【答案】(1)见解析(2)见解析【分析】(1)根据∠BCA =∠DCE =90°,可得∠BCE =∠ACD ,再由等腰直角三角形的性质可得BC =AC ,CE =CD ,可证明△BCE ≌△ACD ,即可求证;(2)根据△BCE ≌△ACD ,可得∠B =∠CAD ,从而得到∠CAD +∠CAE =90°,即可求证.【详解】(1)证明:∵∠BCA =∠DCE =90°,∴∠BCE +∠ECA =∠ECA +∠ACD =90°,∴∠BCE =∠ACD ,∵△ABC 和△DEC 是等腰直角三角形,∴BC =AC ,CE =CD ,在△BCE 和△ACD 中,BC =AC∠BCE =∠ACD CE =CD,∴△BCE ≌△ACD SAS ;(2)证明:∵△BCE ≌△ACD ,∴∠B =∠CAD ,∵∠ACB =90°,∴∠B +∠CAE =90°,∴∠CAD +∠CAE =90°,即∠DAE =90°,∴AB ⊥AD .【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质是解题的关键.2(2023春·八年级课时练习)(1)问题发现:如图1,△ABC与△CDE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,则线段AE、BD的数量关系为,AE、BD所在直线的位置关系为;(2)深入探究: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;(2)∠ADB=90°,AD=2CM+BD;理由见解析【分析】(1)延长AE交BD于点H,AH交BC于点O.只要证明△ACE≌△BCD SAS,即可解决问题;(2)由△ACE≌△BCD,结合等腰三角形的性质和直角三角形的性质,即可解决问题.【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+∠ECB=∠BCD+∠ECB=90°,∴∠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(1)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,∴DM=2CM,∴AD=DE+AE=2CM+BD.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.3(2023·山东枣庄·统考二模)感知:如图①,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,点B在线段AD上,点C在线段AE上,我们很容易得到BD=CE,不需证明.(1)探究:如图②,将△ADE绕点A逆时针旋转α(0<α<90°),连接BD和CE,此时BD=CE是否依然成立?若成立,写出证明过程;若不成立,说明理由.(2)应用:如图③,当△ADE绕点A逆时针旋转,使得点D落在BC的延长线上,连接CE.求:①∠ACE的度数;②若AB=AC=32,CD=3,则线段DE的长是多少?【答案】(1)BD=CE成立,证明见解析(2)①45° ②310【分析】(1)只需要利用SAS证明△ABD≌△ACE即可证明BD=CE;(2)①由等腰直角三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=45°,再证明△ABD≌△ACE即可得到∠ABD=∠ACE=45°;②先由勾股定理得到BC=6,由全等三角形的性质得到∠ACE=∠ABD=45°,BD=CE,则∠BCE=90°,CE=9;则DE=CE2+CD2=310.【详解】(1)解:BD=CE成立,证明如下:∵△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∴AB=AC,AD=AE,由旋转的性质可得∠BAD=∠CAE,∴△ABD≌△ACE SAS,∴BD=CE;(2)解:①∵△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∴∠ABC=∠ACB=45°,∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAD=∠CAE,∵AB=AC,∠BAD=CAE,AD=AE,∴△ABD≌△ACE SAS,∴∠ABD=∠ACE=45°;②∵AB=AC=32,∴BC=AB2+AC2=6,∵△ACE≌△ABD,∴∠ACE=∠ABD=45°,BD=CE,∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°,CE=BD=BC+CD=6+3=9;∴DE=CE2+CD2=92+32=310.【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,勾股定理,等腰直角三角形的性质,熟知全等三角形的性质与判定条件是解题的关键.【类型三共顶点的一般等腰三角形】1(2023春·山东泰安·七年级校考开学考试)如图,△ABC与△CDE都是等腰三角形,AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=42°,AD、BE相交于点M.(1)试说明:AD=BE;(2)求∠AMB的度数.【答案】(1)见解析(2)42°【分析】(1)由“SAS”可证△ACD≌△BCE,可得BE=AD;(2)根据全等三角形的性质可得∠CAD=∠CBE,再利用三角形内角和定理计算∠AMB.【详解】(1)解:证明:∵∠ACB=∠DCE,∴∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,CA=CB∠ACD=∠BCE CD=CE,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE;(2)∵△ACD≌△BCE,∴∠CAD=∠CBE,∵∠BAC+∠ABC=180°-42°=138°,∴∠BAM+∠ABM=∠BAC-∠CAD+∠ABC+∠CBE=∠BAC+∠ABC=138°,∴∠AMB=180°-138°=42°.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形内角和,证明三角形全等是解题的关键.【变式训练】1(2023秋·辽宁抚顺·八年级统考期末)如图,已知△ABC中,AB≠AC≠BC.分别以AB、AC为腰在AB左侧、AC右侧作等腰三角形ABD.等腰三角形ACE,连接CD、BE.(1)如图1,当∠BAD=∠CAE=60°时,①△ABD、△ACE的形状是;②求证:BE=DC.(2)若∠BAD=∠CAE≠60°,①如图2,当AB=AD,AC=AE时,BE=DC是否仍然成立?请写出你的结论并说明理由;②如图3,当AB=DB,AC=EC时,BE=DC是否仍然成立?请写出你的结论并说明理由.【答案】(1)①等边三角形;②证明见解析(2)①成立,理由见解析;②不成立,理由见解析【分析】(1)①根据有一个内角是60度的等腰三角形是等边三角形即可求解;②根据等边三角形的性质可得AB=AD,AE=AC,∠DAB=∠CAE=60°,证明△BAE≌△DAC,根据全等三角形的性质即可证明;(2)①证明△BAE≌△DAC,根据全等三角形的性质即可得出结论;②根据已知可得△BAE与△DAC不全等,即可得出结论.【详解】(1)①∵△ABD是等腰三角形,△ACE是等腰三角形,∠BAD=∠CAE=60°∴△ABD、△ACE是等边三角形,故答案为:等边三角形.②证明:∵△ABD、△ACE是等边三角形,∴AB=AD,AE=AC,∠DAB=∠CAE=60°,∵∠DAC=∠DAB+∠BAC,∠BAE=∠CAE+∠BAC,∴∠DAC=∠BAE,在△BAE与△DAC中,∵AB=AD∠BAE=∠DAC AE=AC,∴△BAE≌△DAC SAS.∴BE=DC.(2)①当AB=AD,AE=AC时,成立.理由:如图,∵AB=AD,∠BAE=∠DAC,AE=AC,∴△BAE≌△DAC SAS,∴BE=DC;②当AB=DB,AC=EC时,不成立.理由:如图,∵∠BAD=∠CAE≠60°,∴AB=DB≠AD,AC=EC≠AE,∴△BAE与△DAC不全等,∴BE≠DC.【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,等边三角形的判定与性质等,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.2(2023秋·全国·八年级专题练习)定义:顶角相等且顶点重合的两个等腰三角形叫做“同源三角形”,我们称这两个顶角为“同源角”.如图,△ABC 和△CDE 为“同源三角形”,AC =BC ,CD =CE ,∠ACB 与∠DCE 为“同源角”.(1)如图1,△ABC 和△CDE 为“同源三角形”,试判断AD 与BE 的数量关系,并说明理由.(2)如图2,若“同源三角形”△ABC 和△CDE 上的点B ,C ,D 在同一条直线上,且∠ACE =90°,则∠EMD =°.(3)如图3,△ABC 和△CDE 为“同源三角形”,且“同源角”的度数为90°时,分别取AD ,BE 的中点Q ,P ,连接CP ,CQ ,PQ ,试说明△PCQ 是等腰直角三角形.【答案】(1)AD =BE ,详见解析(2)45(3)详见解析【分析】(1)由“同源三角形”的定义可证∠ACD =∠BCE ,然后根据SAS 证明△ACD ≌△BCE 即可;(2)由“同源三角形”的定义和∠ACE =90°可求出∠DCE =ACB =45°,由(1)可知△ACD ≌△BCE ,得∠ADC =∠BEC ,然后根据“8”子三角形即可求出∠EMD 的度数;(3)由(1)可知△ACD ≌△BCE ,可得∠CAQ =∠CBP ,BE =AD .根据SAS 证明△ACQ ≌△BCP ,可得CQ =CP ,∠ACQ =∠BCP ,进而可证结论成立.【详解】(1)AD =BE .理由:因为△ABC 和△CDE 是“同源三角形”,所以∠ACB =∠DCE ,所以∠ACD =∠BCE .在△ACD 和△BCE 中,AC =BC ,∠ACD =∠BCE ,CD =CE ,所以△ACD ≌△BCE SAS .所以AD =BE .(2)∵△ABC 和△CDE 是“同源三角形”,∴∠ACB =∠DCE .∵∠ACE =90°,∴∠DCE =ACB =45°.由(1)可知△ACD ≌△BCE ,∴∠ADC =∠BEC .∵∠MOE =∠COD ,∴∠EMD =∠DCE =45°.故答案为:45;(3)由(1)可知△ACD ≌△BCE ,所以∠CAQ =∠CBP ,BE =AD .因为AD ,BE 的中点分别为Q ,P ,所以AQ =BP .在△ACQ 和△BCP 中,CA =CB ,∠CAQ =∠CBP ,AQ =BP ,所以△ACQ ≌△BCP SAS ,所以CQ =CP ,∠ACQ =∠BCP .又因为∠BCP +∠PCA =90°,所以∠ACQ +∠PCA =90°.所以∠PCQ =90°,所以△PCQ 是等腰直角三角形.【点睛】本题考查了新定义,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定,三角形内角和定理等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解答本题的关键.3(2023春·辽宁丹东·七年级统考期末)(1)如图1,两个等腰三角形△ABC 和△ADE 中,AB =AC ,AD =AE ,∠BAC =∠DAE ,连接BD ,CE .则△ADB ≌,此时线段BD 和线段CE 的数量关系式;(2)如图2,两个等腰直角三角形△ABC 和△ADE 中,AB =AC ,AD =AE ,∠BAC =∠DAE =90°,连接BD ,CE ,两线交于点P ,请判断线段BD 和线段CE 的关系,并说明理由;(3)如图3,分别以△ABC 的两边AB ,AC 为边向△ABC 外作等边△ABD 和等边△ACE ,连接BE ,CD ,两线交于点P .请直接写出线段BE 和线段CD 的数量关系及∠PBC +∠PCB 的度数.【答案】(1)△AEC ,BD =CE ;(2)BD =CE 且BD ⊥CE ;(3)CD =BE ,∠PBC +∠PCB =60°【分析】(1)先判断出∠DAB =∠EAC ,进而判断出△ADB ≌△AEC ,即可得出结论;(2)先判断出△DAB ≌△EAC ,得出BD =CE ,∠DBA =∠ECA ,进而判断出∠DBC +∠ECB ,即可得出结论;(3)先判断出△ACD ≌△AEB ,得出CD =BE ,∠ADC =∠ABE ,进而求出∠BPD =60°,最后用三角形外角的性质,即可得出结论.【详解】解:(1)∵∠DAE =∠BAC ,∴∠DAE +∠BAE =∠BAC +∠BAE .即∠DAB =∠EAC ,在△ADB 和△AEC 中,AD =AE∠DAB =∠EAC AB =AC,∴△ADB ≌△AEC SAS ,∴BD =CE ,故答案为:△AEC ,BD =CE ;(2)BD =CE 且BD ⊥CE ;理由如下:∵∠DAE =∠BAC =90°,∴∠DAE +∠BAE =∠BAC +∠BAE .即∠DAB =∠EAC .在△DAB 和△EAC 中,AD =AE∠DAB =∠EAC AB =AC,∴△ADB ≌△AEC SAS ,∴BD =CE ,∠DBA =∠ECA ,∵∠ECA +∠ECB +∠ABC =90°,∴∠DBA +∠ECB +∠ABC =90°,即∠DBC +∠ECB =90°,∴∠BPC =180°-(∠DBC +∠ECB )=90°,∴BD ⊥CE ,综上所述:BD =CE 且BD ⊥CE ;(3)如图3所示,BE =CD ,∠PBC +∠PCB =60°,理由如下:∵△ABD 和△ACE 是等边三角形,∴AD =AB ,AC =AE ,∠ADB =∠ABD =∠BAD =∠CAE =60°,∴∠BAD +∠BAC =∠CAE +∠BAC ,∴∠CAD =∠EAB ,在△ACD 和△AEB 中,AD =AB ∠CAD =∠EAB AC =AE,∴△ACD ≌△AEB (SAS ),∴CD =BE ,∠ADC =∠ABE ,∴∠BPD =180°-∠PBD -∠BDP=180°-∠ABE -∠ABD -∠BDP=180°-∠ABD -∠ABE +∠BDP=180°-∠ABD -∠ADC +∠BDP=180°-∠ABD -∠ADB=60°,∴∠PBC +∠PCB =∠BPD =60°.【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等腰三角形的性质,等腰直角三角形的性质,等边三角形的性质,三角形的内角和定理,三角形外角的性质,判断出△ADB ≌△AEC 是解本题的关键.。

全等三角形中“手拉手”模型-2023年新八年级数学暑假精品课(苏科版)(解析版)

全等三角形中“手拉手”模型-2023年新八年级数学暑假精品课(苏科版)(解析版)

重难点:全等三角形中“手拉手”模型1.识别几何模型。

2.利用“手拉手”模型解决问题【基本模型】一、等边三角形手拉手-出全等二、等腰直角三角形手拉手-出全等两个共直角顶点的等腰直角三角形,绕点C旋转过程中(B、C、D不共线)始终有:①△BCD≌△ACE;②BD⊥AE(位置关系)且BD=AE(数量关系);③FC平分∠BFE;例1、如图,△ACB与△ECD都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ECD=90°,点D为AB边上的一点. 若DE=13,BD=12,求线段AB的长.∵△ACE≌△BCD∴AE=BD,∠EAC=∠B=45°∵BD=12∴∠EAD=45°+45°=90°,AE=12在Rt△EAD中,∠EAD=90°,DE=13,AE=12,由勾股定理得:AD=5∴AB=BD+AD=12+5=17【变式1】某校八年级数学兴趣小组的同学在研究三角形时,把两个大小不同的等腰直角三角板按图①所示放置,图②是由它抽象出的几何图形,B,C,E在同一条直线上,连接DC.(1)请找出图②中的全等三角形,并给予说明(说明:结论中不得含有未标识的字母);(2)试说明:DC与BE的位置关系.【分析】(1)利用SAS定理证明△BAE≌△CAD;(2)根据全等三角形的性质得到∠B=∠ACB=45°,根据垂直的定义证明结论.【解答】解:(1)△BAE≌△CAD,理由如下:∵∠BAC=∠EAD=90°,∴∠BAC+∠CAE=∠EAD+∠CAE,即∠BAE=∠CAD在△BAE和△CAD中,,∴△BAE≌△CAD(SAS);(2)DC⊥BE,理由如下:∵△BAC为等腰直角三角形,∴∠B=∠ACB=45°,∵△BAE≌△CAD,∴∠CAD=∠B=45°,∴∠ACD=∠ACB+∠CAD=90°,∴DC⊥BE.【点评】本题考查的是全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质,掌握三角形全等的判定定理和性质定理是解题的关键.【变式2】已知:△ACB和△DCE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,连结AE,BD交于点O,AE与DC 交于点0,AE与DC交于点M,BD与AC交于点N.解析:∵△ACB和△DCE都是等腰三角形∠ACB=∠DCE=90°∴AC=BC,DC=EC∴∠ACB+∠ACD=∠DCE+∠ACD∴∠BCD=∠ACE在△ACE和△BCD中AC=BC∠ACE=∠BCDCE=CD∴△ACE≌△BCD(SAS)∴AE=BD例2.已知△ABC为等边三角形,点D为直线BC上一动点(点D不与点B,点C重合).以AD为边作等边三角形ADE,连接CE.如图1,当点D在边BC上时,求证:△ABD≌△ACE;直接判断结论BC=DC+CE是否成立(不需要证明);如图2,当点D在边BC的延长线上时,其他条件不变,请写出BC、DC、CE之间存在的数量关系,并写出证明过程.解析:(1)∵△ABC和△ADE是等边三角形∴∠BAC=∠DAE=60°,AB=BC=AC,AD=DE=AE∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC∴∠BAD=∠EAC在△ABD和△ACE中AB=AC∠BAD=∠EACAD=AE∴△ABD≌△ACE(SAS)[来源:学科网ZXXK]∵△ABD≌△ACE∴BD=CE∵BC=BD+CD∴BC=CE+CD(2)∵△ABC和△ADE是等边三角形∴∠BAC=∠DAE=60°,AB=BC=AC,AD=DE=AE∴∠BAC+∠DAC=∠DAE+∠DAC∴∠BAD=∠EAC在△ABD和△ACE中AB=AC∠BAD=∠EACAD=AE∴△ABD≌△ACE(SAS)∴BD=CE∵BD=BC+CD∴CE=BC+CD【变式1】如图,点C在线段AB上,△DAC和△DBE都是等边三角形,求证:△DAB≌△DCE;DA∥EC.解析:(1)△DAC和△DBE都是等边三角形.∴DA=DC,DB=DE,∠ADC=∠BDE=60°.∴DA=DC,DB=DE,∠ADC=∠BDE=60°∴∠ADC+∠CDB=∠BDE+∠CDB,即∠ADB=∠CDE在△DAB和△DCE中,DA=DC∠ADB=∠CDEDB=DE∴△DAB≌△DCE.(2)∵△DAB≌△DCE∴∠A=∠DCE=60°∵∠ADC=60°∴∠DCE=∠ADC∴DA∥EC.【变式2】如图,在△AOB和△COD中,OA=OB,OC=OD,若∠AOB=∠COD=60°.(1)求证:AC=BD.(2)求∠APB的度数.【分析】(1)先∠AOB=∠COD=60°,OA=OB,OC=OD得到∠AOC=∠BOD,然后得证△AOC≌△BOD,从而得到AC=BD;(2)先由△AOC≌△BOD得到∠OAC=∠OBD,从而得到∠PAB+∠PBA=∠OAB+∠OBA,然后由OA =OB,∠AOB=60°得到△AOB是等边三角形,从而得到∠PAB+∠PBA=120°,最后得到∠APB的度数.【解答】(1)证明:∵∠AOB=∠COD,∴∠AOC=∠BOD,在△AOC和△BOD中,,∴△AOC≌△BOD(SAS),∴AC=BD.(2)解:∵△AOC≌△BOD,∴∠OAC=∠OBD,∵∠OAC+∠BAC=∠OAB,∠ABO+∠OBD=∠ABP,∴∠PAB+∠PBA=∠OAB+∠OBA,∵OA=OB,∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形,∴∠PAB+∠PBA=120°,∴∠APB=180°﹣(∠PAB+∠PBA)=180°﹣120°=60°.【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质,解题的关键是熟练掌握SAS定理判定三角形全等.例3、已知,在△ABC中,AB=AC,点P平面内一点,将AP绕A顺时针旋转至AQ,使∠QAP=∠BAC,连接BQ、CP,⑴若点P在△ABC内部,求证BQ=CP;⑵若点P在△ABC外部,以上结论还成立吗?解析:(1)∵∠QAP=∠BAC∴∠QAP-∠B AP=∠BAC-∠BAP[来源:Z#xx#]即∠QAB=∠PAC另由旋转得AQ=AP在△AQB和△APC中AQ=AP∠QAB=∠PACAB=AC∴△AQB≌△APC∴BQ=CP(2)∵∠QAP=∠BAC∴∠QAP+∠BAP=∠BAC+∠BAP[来源:学科网]即∠QAB=∠PAC另由旋转得AQ=AP在△AQB和△APC中AQ=AP∠QAB=∠PACAB=AC∴△AQB≌△APC∴BQ=CP【变式】(1)如图1,在Rt△ABC中,AB=AC,D是直线BC上的一点,将线段AD绕点A逆时针旋转90°至AE,连接CE,求证:△ABD≌△ACE;(2)如图2,A是△BDC内一点,∠ABC=∠ADB=45°,∠BAC=90°,BD=6,线段AD绕点A逆时针旋转90°至AE,点D、E、B恰好共线,求△BDC的面积;(3)如图3,在图1的条件下,延长DE,AC交于点G,BF⊥AB交DE于点F,求证:FG AE.【分析】(1)如图1,根据SAS证明三角形全等即可.(2)过点A作AE⊥AD交BD于E,连接CE.利用全等三角形的性质证明CE=BD,CE⊥BD即可.(3)过点D作DK⊥DC交FB K.证明△ECG≌△DKF(AAS),推出DF=EG,再证明FG=DE AE即可.【解答】(1)证明:如图1,∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠DAB=∠EAC,在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS).(2)解:如图2,过点A作AE⊥AD交BD于E,连接CE.∵∠ADB=45°,∠DAE=90°,∴△ADE与△ABC都是等腰直角三角形,同法可证△ABD≌△ACE,∴CE=BD=6,∵∠AEC=∠ADB=45°,∴∠CED=∠CEB=90°,∴S△BDC•BD•CE6×6=18.(3)证明:如图3,过点D作DK⊥DC交FB的延长线于K.∵DK⊥CD,BF⊥AB,∴∠BDK=∠ABK=90°,∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠ABC=∠ACB=45°,∴∠DBK=∠K=45°,∴DK=DB,∵△ABD≌△ACE,∴∠ABD=∠ACE=135°,DB=EC=DK,∴∠ECG=45°,∵BF⊥AB,CA⊥AB,∴AG∥BF,∴∠G=∠DFK,在△ECG和△DKF中,,∴△ECG≌△DKF(AAS),∴DF=EG,∵DE AE,∴DF+EF AE,∴EG+EF AE,即FG AE.【点评】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.一.填空题(共4小题)1.(2020秋•工业园区月考)在△ABC中,∠ABC=45°,AD、BE分别为BC、AC边上的高,AD、BE 相交于点F,连接CF.下列结论:(1)∠FCD=45°;②AE=EC;③S△ABF:S△AFC=BD:CD,④若BF =2EC,则△FDC的周长等于AB的长.正确的是(填序号).【分析】首先在△ABC中,∠ABC=45°,AD,BE分别为BC、AC边上的高,AD、BE相交于点F,由此可以得到∠BAD=45°,接着得到AD=BD,又∠DAC和∠FBD都是∠ACD的余角,所以可以证明△BDF ≌△ADC,根据全等三角形的性质可以得到FD=CD,进一步得到①;若AE=EC,则由BE⊥AC,推出BA=BC,显然不可能,故②错误,根据三角形面积公式和它们有一条公共边可以得到③;若BF=2EC,根据①可以得到E是AC的中点,然后可以推出EF是AC的垂直平分线,最后由线段垂直平分线的性质即可得到④.【解答】解:∵△ABC中,AD,BE分别为BC、AC边上的高,∴AD⊥BC,而△ABF和△ACF有一条公共边,∴S△ABF:S△AFC=BD:CD,∴③正确;∵∠ABC=45°,∴AD=BD,∠DAC和∠FBD都是∠ACD的余角,而∠ADB=∠ADC=90°,∴△BDF≌△ADC,∴FD=CD,∴∠FCD=∠CFD=45°,∴①正确;若AE=EC,则∵BE⊥AC,∴BA=BC,显然不可能,故②错误,若BF=2EC,根据①得BF=AC,∴AC=2EC,即E为AC的中点,∴BE为线段AC的垂直平分线,∴AF=CF,BA=BC,∴AB=BD+CD=AD+CD=AF+DF+CD=CF+DF+CD,即△FDC周长等于AB的长,∴④正确.故答案为①③④【点评】本题考查了全等三角形的性质与判定,也考查了线段的垂直平分线的性质与判定,也利用了三角形的周长公式解题,综合性比较强,对学生的能力要求比较高.2.(2022秋•通州区期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠BAC=60°.P是BC边上一点,CP=CA,连接AP,以AP为边在AP的右上方作等边三角形APQ.若AB=5,则点Q到边AB的距离为.【分析】过点Q作QD⊥AB,垂足为D,根据垂直定义可得∠ADQ=90°,再利用直角三角形的两个锐角互余可得∠ABC=30°,从而利用含30度角的直角三角形的性质可得CP=AC=AB=2.5,然后证明手拉手模型﹣旋转型全等△ACP≌△ADQ,从而利用全等三角形的性质即可解答.【解答】解:过点Q作QD⊥AB,垂足为D,∴∠ADQ=90°,∵∠C=90°,∠BAC=60°,∴∠ABC=90°﹣∠BAC=30°,∵AB=5,∴AC=AB=2.5,∵AC=CP,∴AC=CP=2.5,∵△AQP是等边三角形,∴AP=AQ,∠QAP=60°,∴∠QAP﹣∠PAB=∠BAC﹣∠PAB,∴∠CAP=∠DAQ,∵∠C=∠ADQ=90°,∴△ACP≌△ADQ(AAS),∴QD=CP=2.5,∴点Q到边AB的距离为2.5,故答案为:2.5.【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,含30度角的直角三角形,熟练掌握手拉手模型﹣旋转型全等是解题的关键.3.(2021秋•滨湖区期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=.D是边AB上一动点,连接CD,以CD为直角边在CD左侧作等腰直角△CDE,且∠DCE=90°,连接AE,则DE长度的最小值为;△ADE面积的最大值为.【分析】要求DE最小值,只需求出CD的最小值,过点C作CF⊥AB于点F,根据垂线短最短即可得出CF即为CD的最小值,然后用勾股定理求出DE的最小值;利用手拉手全等模型可得△ACE≌△BCD(SAS),从而得∠DAE=90°,设AE=x,则AD=2﹣x,从而表示出△ADE面积,即可求解.【解答】解:∵△CDE是等腰直角三角形,∴DE=,∴CD取得最小值时,DE取得最小值,如图,过点C作CF⊥AB于点F,此时CF即为CD的最小值,∵∠ACB=90°,AC=BC=,∴CF=1,AB=2,∴CD的最小值为1,∴DE的最小值为.∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACE=∠BCD,在△ACE和△BCD中,,∴△ACE≌△BCD(SAS),∴∠EAC=∠B=45°,AE=BD,∴∠EAD=90°,设BD=x,则AE=x,AD=2﹣x,∴S△ADE==,∴当x=1时,S△ADE的最大值为,故答案为,.【点评】本题考查等腰三角形的性质、垂线段最短、全等三角形,其中判断出手拉手模型得全等是解题关键.4.(2021秋•常州期末)如图,两条互相垂直的直线m、n交于点O,一块等腰直角三角尺的直角顶点A 在直线m上,锐角顶点B在直线n上,D是斜边BC的中点.已知OD=,BC=4,则S△AOB=.【分析】利用等腰三角形的三线合一想到连接AD,根据已知可得∠ADB=90°,AD=DB=BC=2,因为OD=,想到构造手拉手﹣旋转性全等,所以过点D作ED⊥DO,交直线n于点E,证明△DAO≌△DBE,可得DO=DE=,OA=BE,然后在Rt△OAB中,利用勾股定理进行计算即可解答.【解答】解:连接AD,过点D作ED⊥DO,交直线n于点E,∴∠EDO=90°,∵△ABC是等腰直角三角形,∠CAB=90°,∴AB=AC,∵D是斜边BC的中点,∴∠ADB=90°,AD==DB=BC=2,∴AB===2,∵∠ADB﹣∠BDO=∠EDO﹣∠BDO,∴∠ADO=∠BDE,∵m⊥n,∴∠AOB=90°,∴∠DAO+∠DBO=360°﹣∠ADB﹣∠AOB=180°,∵∠DBO+∠DBE=180°,∴∠DAO=∠DBE,∴△DAO≌△DBE(ASA),∴DO=DE=,OA=BE,∴OE===,∴OB+BE=,∴OB+OA=,∴(OB+OA)2=14,∴OA2+OB2+2OA•OB=14,在Rt△OAB中,OA2+OB2=AB2,∴OA2+OB2=(2)2=8,∴2OA•OB=14﹣8=6,∴OA•OB=3,∴△AOB的面积=OA•OB=,故答案为:.【点评】本题考查了勾股定理,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.二.解答题(共13小题)5.(2022秋•宜兴市月考)如图,点E在CD上,BC与AE交于点F,AB=CB,BE=BD,∠1=∠2.(1)求证:AE=CD;(2)证明:∠1=∠3.【分析】(1)由已知角相等,利用等式的性质得到夹角相等,利用SAS即可得证;(2)利用全等三角形对应角相等得到一对角相等,再由对顶角相等及内角和定理即可得证.【解答】(1)证明:∵∠1=∠2,∴∠ABE=∠CBD,在△ABE和△CBD中,,∴△ABE≌△CBD(SAS),∴AE=CD;(2)证明:由(1)知,△ABE≌△CBD,∴∠A=∠C,又∵∠AFB=∠CFE,∴∠1=∠3.【点评】此题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.6.(2021秋•丹阳市期末)如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,延长AB到D,使得DB=AB,连接CD,以CD为直角边作等腰Rt△CDE,其中∠DCE=90°,连接BE.(1)猜想线段BE与AD的数量和位置关系,并说明理由;(2)若AC=cm,则BE=cm,DE=cm.【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得到CD=CE,CA=CB,然后利用“SAS”可判断△ACD≌△BCE;根据全等三角形的性质得到∠1=∠2,而∠3=∠4,然后根据三角形内角和定理即可得到∠EBD=∠ECD =90°;(2)根据全等三角形的性质得到AD=BE,而DB=AB=2cm,所以BE=4cm;在Rt△DBE中,利用勾股定理求出DE的长.【解答】解:(1)BE⊥AD且BE=AD.理由如下:∵△ACB和△DCE都是等腰直角三角形,∴CD=CE,CA=CB,∵∠ACB=90°,∠DCE=90°,∴∠ECD+∠DCB=∠DCB+∠ACB,即∠ECB=∠ACD,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE(SAS);∴∠1=∠BEC,而∠3=∠4,∴∠EBD=∠ECD=90°,∴BE⊥AD且BE=AD.(2)∵若AC=BC=cm,∴AB==2(cm),∵△ACD≌△BCE,∴AD=BE,∵DB=AB=2cm,∴BE=2×2=4(cm),在Rt△DBE中,DE=(cm).故答案为4,2.【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质:判定三角形全等的方法有“SSS”、“SAS”、“ASA”、“AAS”;全等三角形的对应边相等.也考查了等腰直角三角形的性质.7.(2020秋•崇川区期末)如图,AB=AD,∠B=∠D,∠BAD=∠CAE=60°.(1)求证:△ABC≌△ADE;(2)若AE=5,求CE的长.【分析】(1)根据等式的性质和全等三角形的判定解答即可;(2)根据全等三角形的性质解答即可.【解答】证明:(1)∵∠BAD=∠=60°.∴∠BAD+∠BAE=∠CAE+∠BAE,∴∠DAE=∠BAC,在△DAE与△BAC中,,∴△ABC≌△ADE(ASA);(2)∵△ABC≌△ADE,∴AE=AC,∵∠CAE=60°.∴△ACE是等边三角形,∴CE=AE=5.【点评】此题考查全等三角形的判定和性质,关键是根据等式的性质和全等三角形的判定解答.8.(2021秋•江阴市校级月考)如图,△ABC是等边三角形,点D为BC上一点(与点B不重合),过点C作∠ACE=60°,且CE=BD(点E与点A在射线BC同侧),连接AD,ED.求证:AD=DE.【分析】连接AE,根据等边三角形的性质可得AB=AC,∠B=∠BAC=60°,从而利用SAS可证△ABD ≌△ACE,然后利用全等三角形的性质可得AD=AE,∠BAD=∠CAE,从而可得∠DAE=60°,进而可得△ADE是等边三角形,最后利用等边三角形的性质即可解答.【解答】证明:连接AE,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠B=∠BAC=60°,∵∠ACE=60°,∴∠B=∠ACE=60°∵BD=CE,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴AD=AE,∠BAD=∠CAE,∵∠BAC=60°,∴∠BAD+∠DAC=60°,∴∠CAE+∠DAC=60°,∴∠DAE=60°,∴△ADE是等边三角形,∴AD=DE.【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.9.(2022秋•崇川区校级月考)在△ABC中,AB=AC,点D是直线BC上的一点(不与点B、C重合),以AD为腰右侧作等腰三角形△ADE,且AD=AE,∠BAC=∠DAE,连接CE.(1)如图1,当点D在线段BC上,如果∠BAC=90°,则∠BCE=度.(2)设∠BAC=α,∠BCE=β.①点D是在线段BC上移动时,如图2,则α、β之间有怎样的数量关系?试说明理由.②点D是在射线CB上移动时,则α、β之间有怎样的数量关系?试直接写出结论.【分析】(1)证明△BAD≌△CAE,得∠B=∠ACE,即可证明;(2)①与(1)同理证明△BAD≌△CAE,得∠ABD=∠ACE,则∠BAC+∠BCE=∠BAC+∠BCA+∠ACE =∠BAC+∠BCA+∠B=180°;②同理证明△ADB≌△AEC,得∠ABD=∠ACE,由∠ABD=∠BAC+∠ACB,则∠BAC=∠BCE.【解答】解:(1)∵∠BAC=∠,∴∠BAD=∠CAE,在△BAD与△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴∠B=∠ACE,∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°,故答案为:90;(2)①α+β=180°,理由如下:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,在△BAD与△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴∠ABD=∠ACE,∵∠BAC+∠ABD+∠BCA=180°,∴∠BAC+∠BCE=∠BAC+∠BCA+∠ACE=∠BAC+∠BCA+∠B=180°,∴α+β=180°;②α=β,理由如下:∵∠DAE=∠BAC,∴∠DAB=∠EAC,在△ADB与△AEC中,,∴△ADB≌△AEC(SAS),∴∠ABD=∠ACE,∵∠ABD=∠BAC+∠ACB,∴∠BAC=∠BCE,∴α=β.【点评】本题主要考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质等知识,证明△ADB≌△AEC是解题的关键.10.(2022秋•徐州期中)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°.将一个含45°角的直角三角尺DEF按图1所示放置,使直角三角尺的直角顶点D恰好落在BC边的中点处,将直角三角尺DEF绕点D旋转,设AB交DF于点N,AC交DE于点M,示意图如图2所示.(1)[证明推断]求证:DN=DM;小明给出的思路:若要证明DN=DM,只需证明△BDN≌△ADM即可,请你根据小明的思路完成证明过程;(2)[延伸发现]连接AE,BF,如图3所示,求证:AE=BF;(3)[迁移应用]延长EA交DF于点P,交BF于点Q.在图3中完成如上作图过程,猜想并证明AE和BF 的位置关系.【分析】(1)D是BC的中点,则AD=BD=CD,∠ABC=∠DAC=45°,再证明∠FDB=∠ADE,得到△BDN≌△ADM(ASA),即可求解;(2)△DEF为等腰直角三角形,则DE=DF,由(1)知:∠FDB=∠EDA,BD=AD,可以证明△FDB ≌△EDA(SAS),即可求解;(3)由△FDB≌△EDA,得到∠BFD=∠AED,进而求解.【解答】证明:(1)如图2,在Rt△ABC中,∵D是BC的中点,即BD是△ABC的中线,∴AD=BD=CD,∠ABC=∠45°,∵∠FDB+∠FDA=90°,∠FDA+∠ADE=90°,∴∠FDB=∠ADE,在△BDN和△ADM中,,∴△BDN≌△ADM(ASA),∴DN=DM;(2)∵△DEF为等腰直角三角形,∴DE=DF,由(1)知:∠FDB=∠EDA,BD=AD,在△BDF和△ADE中,,∴△FDB≌△EDA(SAS),∴AE=BF;(3)作图如下,AE和BF的位置关系为:相互垂直,理由如下:由(2)知△FDB≌△EDA,∴∠BFD=∠AED,又∵∠FPQ=∠EPD,∴∠FQP=∠PDE=90°,即AE⊥BF,故AE和BF【点评】本题属于几何变换综合题,考查了旋转变换、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质等,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考压轴题.11.(2022秋•东海县期中)【问题呈现】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点D是斜边AB上的一点,连接CD,试说明AD、BD、CD之间的数量关系,并说明理由.【解决策略】小敏同学思考后是这样做的:将△CAD绕点C逆时针旋转90°,得到对应的△CBE,连接DE,如图1经过推理使问题得到解决.请回答:(1)△DBE的形状是,△DCE的形状是;(2)直接写出AD、BD、CD之间的数量关系是;【方法感悟】在解决问题时,条件中若出现“等边三角形”、“等腰直角三角形”字样,可以考虑旋转某个三角形,把分散的条件或结论集中到一起,从而使问题得到解决.(3)如图2,在四边形ABCD中,∠BCD=45°,连接对角线AC、BD,∠ADB=90°,AD=BD,若CB =2,CD=4,求CA的长;(4)如图3,在四边形ABCD中,∠BAD=60°,AB=AD,若BC=5,CD=2,求A、C两点之间的最大距离.【分析】【解决策略】(1)由旋转的性质得出△DCE是等腰直角三角形,证明△ACD≌△BCE(SAS),由全等三角形的性质得出∠A=∠CBE=45°,则可得出结论;(2)由全等三角形的性质得出结论;【方法感悟】(3)过点D作DE⊥DC,交CB的延长线于E,连接AE,证出∠AEC=∠AED+∠DEC=90°,由勾股定理可得出答案;(4)将△ADC绕点A顺时针旋转90°,得到对应的△ABE,连接CE,则CD=BE=2,证出AC=CE,求出CE的最大值可得出答案.【解答】【解决策略】解:(1)∵将△CAD绕点C逆时针旋转90°,得到对应的△CBE,∴CD=CE,∠DCE=90°,∴△DCE是等腰直角三角形,∵∠ACB=90°=∠ACD+∠DCB,∴∠ACD=∠ECB,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴∠A=∠CBE=45°,∵∠ABC=45°,∴∠ABE=∠ABC+∠CBE=45°+45°=90°,∴△DBE是直角三角形,故答案为:直角三角形,等腰直角三角形;(2)∵△ACD≌△BCE,∴AD=BE,∵∠DBE=90°,∴DB2+BE2=DE2,∵∠DCE=90°,∴CD2+CE2=2CD2=DE2,∴DB2+AD2=2CD2;故答案为:DB2+AD2=2CD2;【方法感悟】(3)过点D作DE⊥DC,交CB的延长线于E,连接AE,如图2,∵∠BCD=45°,∴△DCE是直角三角形,由(1)可知△ADE≌△BDC,∴∠AED=∠BCD=45°,AE=BC,∵∠DEC=45°,∴∠AEC=∠AED+∠DEC=90°,∵DC=4,BC=2,∴CE=DC=4,AE=2,∴AC===6;(4)将△ADC绕点A顺时针旋转90°,得到对应的△ABE,连接CE,如图3,∴CD=BE=2,∵AC=AE,∠CAE=60°,∴△ACE是等边三角形,∴AC=CE,∵CE≤BC+BE=5+2=7,∴当C,B,E三点共线时,CE最大,∴A、C两点之间的最大距离是7.【点评】本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定与性质,旋转的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.12.(2021秋•淮安期末)如图1,AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=α.(1)AD、BE相交于点M.①求证:AD=BE;②用含α的式子表示∠AMB的度数;(2)如图2,点P、Q分别是AD、BE的中点,连接CP、CQ,判断△CPQ的形状,并加以证明;(3)如图3,在△ABC中,∠ACB=45°,BC=,AC=3,以AB为直角边,B为直角顶点作等腰Rt △ABD,则CD=(直接写出结果).【分析】(1)①由“SAS”可证△ACD≌△BCE,可得BE=AD;②由三角形内角和定理可求解;(2)由“SAS”可证△ACP≌△BCQ,可得CP=CQ,可得结论;(3)将△BCD绕着点B逆时针旋转90°得到△AEB,连接BE,CE,根据旋转的性质得到BE=BC=,∠CBE=∠ABD=90°,AE=CD,可得出△BCE是等腰直角三角形,根据勾股定理即可得到结论.【解答】(1)①证明:如图1,∵∠ACB=∠DCE=α,∴∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE;②解:如图1,∵△ACD≌△BCE,∴∠CAD=∠CBE,∵∠BAC+∠ABC=180°﹣α,∴∠BAM+∠ABM=180°﹣α,∴∠AMB=180°﹣(180°﹣α)=α;(2)△CPQ为等腰三角形,理由如下:如图2,由(1)可得,BE=AD,∵AD,BE的中点分别为点P、Q,∴AP=BQ,∵△ACD≌△BCE,∴∠CAP=∠CBQ,在△ACP和△BCQ中,,∴△ACP≌△BCQ(SAS),∴CP=CQ,∴△CPQ为等腰三角形.(3)将△BCD绕着点B逆时针旋转90°得到△AEB,连接BE,CE,则BE=BC=,∠CBE=∠ABD=90°,AE=CD,∴△BCE是等腰直角三角形,∴∠BCE=45°,CE=BC=4,∵∠ACB=45°,∴∠ACE=90°,∴AE===5,∴CD=AE=5.故答案为:5.【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质和判定,旋转的性质,勾股定理等,运用旋转的性质构造全等三角形是解题的关键.13.(2022秋•亭湖区校级月考)【阅读材料】小明同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组全等的三角形,小明把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.如图1,在“手拉手”图形中,小明发现若∠BAC=∠DAE,AB=AC,AD =AE,则△ABD≌△ACE.【材料理解】(1)在图1中证明小明的发现.【深入探究】(2)如图2,△ABC和△AED是等边三角形,连接BD,EC交于点O,连接AO,下列结论:①BD=EC;②∠BOC=60°;③∠AOE=60°;④EO=CO,其中正确的有(将所有正确的序号填在横线上).【延伸应用】(3)如图3,AB=BC,∠ABC=∠BDC=60°,试探究∠A与∠C的数量关系.【分析】(1)利用等式的性质得出∠BAD=∠CAE,即可得出结论;(2)同(1)的方法判断出△ABD≌△ACE,得出BD=CE,再利用对顶角和三角形的内角和定理判断出∠BOC=60°,再判断出△BCF≌△ACO,得出∠AOC=120°,进而得出∠AOE=60°,再判断出BF<CF,进而判断出∠OBC>30°,即可得出结论;(3)先判断出△BDP是等边三角形,得出BD=BP,∠DBP=60°,进而判断出△ABD≌△CBP(SAS),即可得出结论.【解答】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,∴∠BAD=∠CAE,在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS);(2)如图2,∵△ABC和△ADE是等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,∴∠BAD=∠CAE,在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE,①正确,∠ADB=∠AEC,记AD与CE的交点为G,∵∠AGE=∠DGO,∴180°﹣∠ADB﹣∠DGO=180°﹣∠AEC﹣∠AGE,∴∠DOE=∠DAE=60°,∴∠BOC=60°,②正确,在OB上取一点F,使OF=OC,连接CF,∴△OCF是等边三角形,∴CF=OC,∠OFC=∠OCF=60°=∠ACB,∴∠BCF=∠ACO,∵AB=AC,∴△BCF≌△ACO(SAS),∴∠AOC=∠BFC=180°﹣∠OFC=120°,∴∠AOE=180°﹣∠AOC=60°,③正确,连接AF,要使OC=OE,则有OC=CE,∵BD=CE,∴CF=OF=BD,∴OF=BF+OD,∴BF<CF,∴∠OBC>∠BCF,∵∠OBC+∠BCF=∠OFC=60°,∴∠OBC>30°,而没办法判断∠OBC大于30度,所以,④不一定正确,即:正确的有①②③,故答案为:①②③;(3)如图3,延长DC至P,使DP=DB,∵∠BDC=60°,∴△BDP是等边三角形,∴BD=BP,∠DBP=60°,∵∠ABC=60°=∠DBP,∴∠ABD=∠CBP,∵AB=CB,∴△ABD≌△CBP(SAS),∴∠BCP=∠A,∵∠BCD+∠BCP=180°,∴∠A+∠BCD=180°.【点评】此题是三角形综合题,主要考查了等腰三角形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,构造等边三角形是解本题的关键.14.(2021秋•沭阳县月考)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)如图1,当点D在线段BC上,如果∠BAC=90°,则∠BCE=°.(2)如图2,设∠BAC=α,∠BCE=β.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;(3)如图2,当点D在线段BC上,如果∠BAC=60°,D点为△ABC中BC边上的一个动点(D与B、C 均不重合),当点D运动到什么位置时,△DCE的周长最小?请探求点D的位置,并求出此时∠EDC的度数,直接写出你的结论.【分析】(1)由等腰直角△ABC、△ADE易证△ABD≌△ACD,即可得出∠ECA=∠B=45°,进而求出∠ECD=90°,(2)证明△BAD≌△CAE(SAS),推出∠ACE=∠B,则可得出结论;(3)由全等三角形的性质可得出BD=CE,可推出CD+EC=CD+BD=BC,由△ECD的周长=DE+CD+CE =DE+BC,BC为定值,推出DE定值最小时,△DCE得到周长最小,根据此线段最短即可解决问题.【解答】解:(1)如图1中,∵AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠ADE=90°,∴∠BAD=∠CAE,∠B=∠ACB=45°,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴∠B=∠ACE=45°,∴∠BCE=45°+45°=90°.故答案为:90.(2)α+β=180°.理由如下:如图2中,∵AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠ADE,∴∠BAD=∠CAE,∠B=∠ACB,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴∠ACE=∠B,β=∠ABC+∠ACB,∴α+β=180°.(3)∵△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=EC,∴CD+EC=CD+BD=BC,∵△ECD的周长=DE+CD+CE=DE+BC,∵BC为定值,∴DE定值最小时,△DCE得到周长最小,∵DE=AD,∴AD⊥BC时,AD定值最小,此时BD=CD=CE,∴∠EDC=(180°﹣120°)=30°,∴当点D运动到BC的中点时,△DEC是周长最小,此时∠EDC=30°.【点评】本题属于三角形综合题,考查了等边三角形的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题.15.(2022秋•江阴市期中)在学习全等三角形的知识时,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的,在相对位置变化的同时,始终存在一对全等三角形.兴趣小组成员经过研讨给出定义:如果两个等腰三角形的顶角相等,且顶角的顶点互相重合,则称此图形为“手拉手全等模型”.因为顶点相连的四条边,可以形象地看作两双手,所以通常称为“手拉手模型”.(1)如图1,△ABC与△ADE都是等腰三角形,AB=AC,AD=AE,且∠BAC=∠DAE,则有.(2)如图2,已知△ABC,以AB、AC为边分别向外作等边△ABD和等边△ACE,并连接BE,CD,则∠BOD=°.(3)如图3,在两个等腰直角三角形△ABC和△ADE中,AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠DAE=90°,连接BD,CE,交于点P,请判断BD和CE的关系,并说明理由.【分析】(1)由“SAS”可证△BAD≌△CAE;(2)由“SAS”可证△DAC≌△BAE,可得∠ADC=∠ABE,由外角的性质可求解;(3)由“SAS”可证△ABD≌△ACE,可得BD=CE,∠ABD=∠ACE,由余角的性质可求解.【解答】解:(1)∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,又∵AB=AC,AD=AE,∴△BAD≌△CAE(SAS),故答案为:△BAD,△CAE;(2)∵△ABD和△ACE是等边三角形,∴AB=AD,AC=AE,∠BAD=∠CAE=60°,∴∠DAC=∠BAE,∴△DAC≌△BAE(SAS),∴∠ADC=∠ABE,∵∠ADC+∠BDC+∠ABD+∠DAB=180°,∠ABE+∠BDC+∠ABD+∠DOB=180°,∴∠DAB=∠BOD=60°,故答案为:60;(3)BD=CE,BD⊥CE,理由如下:∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC+∠BAE=∠DAE+∠BAE,即∠CAE=∠BAD,在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE,∠ABD=∠ACE,∵∠BPC+∠ABD=∠BAC+∠ACE,∴∠BPC=∠BAC=90°,∴BD⊥CE.【点评】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.16.(2022秋•阜宁县期中)【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,试探究∠BEC的度数及线段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=3,OB=7,AC=BC,求OC2的值.【分析】(1)由等边三角形的性质得到AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=∠ADE=60°,则∠BAD =∠CAE,再证△BAD≌△CAE(SAS),即可解决问题;(2)由“SAS”可证△ABD≌△ACE,得BD=CE,∠AEC=∠ADB=135°,即可求解;(3)过点C作EF∥OB,交AO的延长线于点F,过点B作BE⊥EF于点E,由“AAS”证△ACF≌△CBE,得BE=CF,AF=CE,设OF=x,再由AF=CE列方程得x的值,然后由勾股定理可求解.【解答】解:(1)①∵△ABC和△ADE为等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=∠ADE=60°,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△BAD和△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴∠AEC=∠ADB=180°﹣∠ADE=120°,∴∠BEC=∠AEC﹣∠AED=120°﹣60°=60°,故答案为:60°;②由①可知,△BAD≌△CAE,∴BD=CE,故答案为: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,∠ADE=∠AED=45°,∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE,∠AEC=∠ADB=180°﹣∠ADE=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的延长线于点F,过点B作BE⊥EF于点E,则∠BOF=180°﹣∠AOB=90°,∠BEC=∠CFA=90°,∴四边形BOFE是矩形,∴OB=EF=7,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CF=BE=OF=x,AF=3+x,CE=7﹣x,∴3+x=7﹣x,∴x=2,∴OF=CF=2,在Rt△OCF中,由勾股定理得:OC2=OF2+CF2=22+22=8,故答案为:8.【点评】本题是三角形的综合题,考查的是等边三角形的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质以及勾股定理等知识,本题综合性强,掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键,属于中考常考题型.17.(2021秋•兴化市期末)如图1,△ABC与△ADE是共顶点A的两个等腰三角形,其中AB=AC,AD =AE,∠BAC=∠DAE,连接CE、BD.(1)求证:CE=BD;(2)如图2,固定△ABC,将△ADE绕点A旋转,若AD=25,BC=20,S△ABC=240,当点D旋转到线段BC上时,求CE的长;(3)如图3,设F为BD、CE的交点,G、H分别为BD、CE的中点,∠BFC=α,∠AGH=β,试探究α与β的数量关系,并说明理由.【分析】(1)由等腰三角形的性质可知AB=AC,AD=AE,∠BAD=∠CAE,再利用SAS可证明△BAD ≌△CAE,得CE=BD;(2)过点A作AP⊥BC于P,连接CE,根据BC=20,S△ABC=240,得AP=24,可知点D在CP或BP 上,利用勾股定理解决问题;(3)连接AH,由(1)同理知,△BAD≌△CAE(SAS),得∠ADB=∠AEC,BD=CE,再利用SAS证明△ADG≌△AEH,得∠AHE=∠AGD=∠AGH+∠FGH,AG=AH,从而解决问题.【解答】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,∠BAC=∠BAD+∠CAD,∠DAE=∠CAE+∠CAD,∴∠BAD=∠CAE,∵AB=AC,AD=AE,∠BAD=∠CAE,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴CE=BD;(2)解:如图,过点A作AP⊥BC于P,连接CE,由(1)同理知,△BAD≌△CAE(SAS),∴CE=BD,∵BC=20,S△ABC=240,∴AP=24,当点D在CP上时,在Rt△APD中,PD2=AD2﹣AP2=49,∴PD=7,∵AB=AC,AP⊥BC,∴P为BC的中点,∴BP=CP,∵BC=20,∴BP=10,∴BD=17,∴CE=BD=17,当点D在BP上时,同理可知CE=BD=10﹣7=3,综上所述:CE=3或17;(3)解:α+2β=180°,理由如下:如图,连接AH,由(1)同理知,△BAD≌△CAE(SAS),∴∠ADB=∠AEC,BD=CE,∵G,H分别为BD,CE的中点,∴DG=EH,∵∠ADB=∠AEC,DG=EH,AD=AE,∴△ADG≌△AEH(SAS),∴∠AHE=∠AGD=∠AGH+∠FGH,AG=AH,∴∠AGH=∠AHG,∵∠FHG+∠AHG+∠AHE=180°,∴∠FHG+∠AGH+∠AGH+∠FGH=180°,∵∠BFC=∠FGH+∠FHG,∠BFC=α,∠AGH=β,∴α+2β=180°.【点评】本题主要考查了等腰三角形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,熟悉基本模型证明△BAD≌△CAE是解题的关键.。

初中几何经典模型总结(手拉手模型)

初中几何经典模型总结(手拉手模型)

初中几何经典模型总结(手拉手模型)模型可以让同学更快的进入到几何之中,产生兴趣。

也是近来学习初中几何不可或缺的一种重要方法。

下面给大家介绍一种经典几何模型---手拉手模型,这也是历年数学中考常考的几何压轴题型之一。

手拉手模型的概念:1、手的判别:判断左右:将等腰三角形顶角顶点朝上,正对读者,读者左边为左手顶点,右边为右手顶点。

2、手拉手模型的定义:定义: 两个顶角相等且有共顶点的等腰三角形形成的图形。

(左手拉左手,右手拉右手)例如:3、手拉手模型的重要结论三个固定结论:结论1:△ABC≌△AB'C'(SAS)BC=B'C'(左手拉左手等于右手拉右手)结论2:∠BOB'=∠BAB'(用四点共圆证明)结论3: AO平分∠BOC'(用四点共圆证明)例题解析:类型一共顶点的等腰直角三角形中的手拉手例1:已知:如图△ABC 和△ADE都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°.求证:BD=CE.分析:要证BD=CE可转化为证明△BAE≌△CAD,由已知可证AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠EAD=90°,因为∠BAC∠CAE=∠EAD ∠CAE,即可证∠BAE=∠CAD,符合SAS,即得证.解答:证明:∵△ABC与△AED均为等腰直角三角形,∴AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠EAD=90°,∴∠BAC∠CAE=∠EAD ∠CAE,即∠BAE=∠CAD,在△BAE与△CAD中,AB=AC,∠BAE=∠CAD,AE=AD∴△BAE≌△CAD(SAS),∴BD=CE.类型二共顶点的等边三角形中的手拉手例2:图1、图2中,点B为线段AE上一点,△ABC与△BED都是等边三角形。

(1)如图1,求证:AD=CE;(2)如图2,设CE与AD交于点F,连接BF.①求证:∠CFA=60°;②求证:CF BF=AF.分析:(1)如图1,利用等边三角形性质得:BD=BE,AB=BC,∠ABC=∠DBE=60°,再证∠ABD=∠CBE,根据SAS证明△ABD≌△CBE得出结论;(2)①如图2,利用(1)中的全等得:∠BCE=∠DAB,根据两次运用外角定理可得结论;②如图3,作辅助线,截取FG=CF,连接CG,证明△CFG是等边三角形,并证明△ACG≌△BCF,由线段的和得出结论.解答:证明:(1)如图1,∵△ABC与△BED都是等边三角形,∴BD=BE,AB=BC,∠ABC=∠DBE=60°,∴∠ABC ∠CBD=∠DBE ∠CBD,即∠ABD=∠CBE,在△ABD和△CBE中,AB=AC∠ABD=∠CBEBD=BE,∴△ABD≌△CBE(SAS),∴AD=CE,(2)①如图2,由(1)得:△ABD≌△CBE,∴∠BCE=∠DAB,∵∠ABC=∠BCE∠CEB=60°,∴∠ABC=∠DAB ∠CEB=60°,∵∠CFA=∠DAB ∠CEB,∴∠CFA=60°,②如图3,在AF上取一点G,使FG=CF,连接CG,∵∠AFC=60°,∴△CGF是等边三角形,∴∠GCF=60°,CG=CF,∴∠GCB ∠BCE=60°,∵∠ACB=60°,∴∠ACG ∠GCB=60°,∴∠ACG=∠BCE,∵AC=BC,∴△ACG≌△BCF,∴AG=BF,∵AF=AG GF,∴AF=BF CF.类型三共顶点正方形中的手拉手例3:如图,两个正方形ABCD与DEFG,连结CE、AG,二者相交于点H。

初二数学手拉手模型

初二数学手拉手模型

初二数学中的“手拉手”模型如图1:两个公共顶点并且顶角相等的等腰三角形所组成的图形具有很特别的性质,我们形象地称其为“手拉手”模型;在这个图形种蕴含这两个全等三角形,而且这两个全等三角形可以看成其中一个绕着顶点旋转顶角地度数后变成另外一个。

在图1中,只需要连结BD,CE则容易证明△ABD≌△ACE;同时△ACE可以看成△ABD绕着点A顺时针旋转∠BAC的度数得到。

熟悉手拉手模型对于解题是十分有帮助的。

下面以一些初二阶段的考题为例子一起来巩固强化一下这个模型。

例1(15石狮八年级期末26题)△ABC和△ADE都是等腰三角形,其中AB=AC,AD=AE,且∠BAC=∠DAE.(1)如图1,连结BE、CD,求证:CD=BE;(2)如图2,连结BD、CD,若∠BAC=∠DAE=60°,CD⊥AE,AD=3,CD=4,求BD的长;(3)如图3,若∠BAC=∠DAE=90°,以点A为旋转中心旋转△ABC,使得点C恰好落在斜边DE上,试探究、、之间的数量关系,并加以证明.本分析:本题就是一道典型的手拉手模型问题,这边的两个等顶角共定点的等腰三角形是△ABC和△AED,因此图形中一定存在着两个全等的可以看成旋转得到的三角形。

有了这个理念就不难想到第二题连结BE;第三题连结BE,得到全等三角形,第二题中两个全等三角形是△ABE与△ACD;第三问全等的三角形是△ABE与△ACD。

发现全等在本题中是关键;例如第二题、三题就是通过全等把已知条件集中到同一个直角三角形中;利用勾股定理求解。

例2:如图3,在三角形ABC中AB=AC,∠BAC=90°,P是BC上的一点,证明:BP²+CP²=2AP²分析:这个题目中并没有直接的“手拉手”模型;但是题目中有一个已知的等腰直角三角形ABC,要证明的式子中有一个线段AP是以A为端点的,因此我们可以考虑以AP为直角边,构造以点A为顶点的另一个等腰直角三角形APD,这样就出现“手拉手”模型了,而模型中存在的两个旋转三角形也随之显现,能把相关线段集中到同一个直角三角形中。

八下数学手拉手模型ppt课件

八下数学手拉手模型ppt课件
D
B
M A
已知:以△ABC的三边为边 长分别作等边△ABD、等边 △BCM和等边△ACE。
根据上面条件回答下面问 题:
E 1.判定四边形DMEA的形状,
并证明 2.当△ABC满足什么条件时, 四边形DMEA是矩形?菱形? 正方形? 3.当△ABC满足什么条件时, 四边形DMEA不存在?
C
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
∠CPD,点E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA的中点。判断中点四边形E
FGH的形状,并说明理由
HD A

A
HD




B
FC
B

C
(3)若改变(2)中的条件,使∠APB=∠CPD=90°,其他条件不变,直接 写中点四边形EFGH的形状
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
两个等腰直角三角形的手拉手模型
A D
已知:如图,∠ACB=∠DCE=90°, AC=BC,DC=EC,点D在AB上
(1)说明BD与AE的关系
(2)求证:AD2+BD2=DE2 (3)求证:AD2+BD2=2DC2
E
B
C
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
已知:以△ABC的边AB和AC为边长分别作等边
△ABD和等边△ACE,点M、P、N分别是DB,BC,

初中数学全等三角形手拉手模型

初中数学全等三角形手拉手模型
AB =
∵ቐ∠ABE = ∠EBC
= BC
∴△ABE≌△DBC(SAS)
过B点分别向AE和DC作垂线,垂足为点M,N
∵BM,BN分别为△ABE和△DBC对应边上的高
∴BM=BN
在Rt△BMF和Rt△BNF中
BF =
∵ቊ
BM =
∴Rt△BMF≌Rt△BNF(HL)
手拉手模型-等边三角形
为右手顶点。
B(左手)
(头 )
(头)
B(左手

C(右手 )
C(右手)
手拉手模型基于
“ASA全等判定”
2、手拉手模型-模型分析
二、“手拉手模型”的基本构图:
常见变形:
手拉手模型-等边三角形
例1、如图在直线ABC的同一侧作两个等边三角形△ABD与△BCE,连结AE与CD.
证明:(1)△ ≌△ (2) = (3)与之间的夹角为60°(4)△ ≌△ (5)△ ≌△ (6)


∴AE=DC



(3)延长AE分别交BD于点N,CD于H
由(1)可知,∠BDC=∠BAE
又∵∠ANB=∠HND(对顶角相等)
∴180°-( ∠BDC + ∠HND )=
180°-(∠BAE + ∠ANB )
即∠DHN=∠ABD=60°
∴ 与的夹角为60°
(4)过点B分别向AE和DC所在直
变式1-4.
D
如果两个等边三角形△ABD和△BCE,连接AE与CD,证明:
1. △ABE≌△DBC
2. AE=DC
3. AE与DC的夹角为60°
4. AE与DC的交点设为H,BH平分∠AHC
【解析】①利用角度的和差关系证明∠ABE=∠DBC,且AB=DB,BC=BE

八年级下册 第一章 模型构建专题:“手拉手”模型——共顶点的等腰三角形(3类热点题型讲练)(解析版)

八年级下册 第一章 模型构建专题:“手拉手”模型——共顶点的等腰三角形(3类热点题型讲练)(解析版)

第08讲模型构建专题:“手拉手”模型——共顶点的等腰三角形(3类热点题型讲练)目录【类型一共顶点的等边三角形】 (1)【类型二共顶点的等腰直角三角形】 (11)【类型三共顶点的一般等腰三角形】 (21)【类型一共顶点的等边三角形】例题:(2023上·内蒙古呼和浩特·八年级统考期末)如图,已知点C 是AB 上一点,ACM △、CBN △都是等边三角形,连接AN 交CM 于点E ,连接BM 交CN 于点F .(1)求证:NAC BMC(2)连接EF ,判断CEF △的形状,并说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)CEF △是等边三角形,理由见解析【分析】本题考查全等三角形的判定及性质以及等边三角形的判定和性质,(1)由等边三角形可得其对应线段相等,对应角相等,证明 SAS ACN MCB ≌,即可得证;(2)由(1)可得EAC FMC ,继而得到ACE MCF ,证明 ASA ACE MCF ≌,得CE CF ,根据等边三角形的判定即可得出结论;掌握全等三角形的判定和性质及等边三角形的判定和性质是解题的关键.【详解】(1)证明:∵ACM △与CBN △为等边三角形,∴60ACM BCN ,AC MC ,NC BC ,∴ACM MCN BCN NCM ,即ACN MCB ,在ACN △和MCB △中,AC MC ACN MCB NC BC,∴ SAS ACN MCB ≌;∴NAC BMC ;(2)CEF △为等边三角形.理由:∵180ACB ,60ACM BCN ,∴180606060MCF ACE ,∵NAC BMC ,即EAC FMC ,在ACE △和MCF △中,EACFMC AC MC ACE MCF,∴ASA ACE MCF ≌∴CE CF,∵60MCF ,∴CEF △是等边三角形.【变式训练】1.(2023春·全国·七年级专题练习)如图1,等边三角形BCD 和等边三角形ACE ,连接AD ,BE ,其中AC BC .(1)求证:AD BE ;(2)如图2,当点A C 、、B 在一条直线上时,AD 交CE 于点F ,BE 交CD 于点G ,求证:BG DF ;(3)利用备用图补全图形,直线AD ,BE 交于点H ,连接CH ,若3DH ,5CH ,直接写出BH 的长.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)8BH 【分析】(1)由“SAS ”可证ACD ECB △≌△,可得AD BE ;(2)由“ASA ”可证BCG D CF ≌,可得BG DF ;(3)如图3,过点C 作CP BE 于P ,CN AD 于N ,由面积法可求CP CN ,可证60BH C CH A ,由直角三角形的性质可求 2.5PH HN ,由“AAS ”可证BCP D CN ≌,可得 5.5D N BP ,即可求解.【详解】(1)证明:BCD ∵ 和ACE △是等边三角形,BC CD ,AC CE ,60BCD ACE ,BCE DCA ,在ACD 和ECB 中,AC CE ACD ECB CD BC,()ACD ECB ≌SAS ,AD BE ;(2)证明:AC D EC B ∵ ≌,EBC ADC ,∵点C 在线段AB 上,60BCD ACE ,60DCE BCD ,在BCG 和DCF 中,90EBC ADC BC CD BCG DCF,()BCG DCF ≌ASA ,BG DF ;(3)解:如图3,过点C 作CP BE 于P ,CN AD 于N ,EBC ADC∵,DBH EBC,60DHB DCB,120BHA2.(2023上·广西南宁·八年级校考期中)数学课上,张老师带领学生们对课本一道习题层层深入研究.教材再现:如图,ABD △,AEC △都是等边三角形.求证:BE DC .(1)请写出证明过程;继续研究:(2)如图,在图1的基础上若CD 与BE 交于点O ,AB 与CD 交于点M ,AC 与BE 交于点N ,连接AO ,求证:AO 平分DOE ;(3)在(2)的条件下再探索OA ,OC ,OE 之间的数量关系,并证明.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)OE OA OC ,理由见解析.【分析】(1)根据等边三角形性质得出AB AD ,AE AC ,60BAD BDA DBA CAE ,求出BAE DAC ,根据SAS 证ABE ADC △≌△即可;(2)过点A 分别作AG BE ,AH DC ,垂足为点G ,H ,由得到ABE ADC △≌△,从而ABE ADC S S ,故有AM AN ,根据角平分线判定即可求证;(3)在OE 上截取一点Q ,使得OQ OA ,证明AOQ △是等边三角形,即可证明 SAS OAC QAE ≌,从而得证.由(1)知:ABE ADC △≌△,BE ∴ABE ADC S S ,∴11··22BE AM DC AN ,∴AM AN ,由(1)知:ABE ADC△≌△, ,∴ADC ABE∴ADC BDO ABE BDO 在BOD中,为边在直线AD 右侧作等边三角形ADE .(1)如图1,当点D 在BC 边上时,连接CE ,此时AB ,CD ,CE 之间的数量关系为______,ACE ______;(2)如图2,当点D 在BC 的延长线上时,连接CE ,(1)中AB ,CD ,CE 之间的数量关系是否仍然成立?若成立,请说明理由;若不成立,请写出新的结论及证明过程;(3)如图3,当点D 在射线BC 上运动时,取AC 的中点F ,连接EF ,当EF 的值最小时,请直接写出CFE 的度数.【答案】(1)CE CD AB ;60(2)不成立,CE CD AB ,证明见解析(3)30【分析】(1)根据等边三角形的性质,证明ABD ACE ≌△△,可得ACE B ,CE BD ,即可得到AB ,CD ,CE 之间的数量关系;(2)同(1)中原理证明ABD ACE ≌△△,可得AB ,CD ,CE 之间新的数量关系;(3)本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,连接CE ,取AB 的中点G ,连接DG ,根据ABD ACE ≌△△,证明BDG CFE ≌,则可得EF DG ,当GD BC 时,取最小值,则EF 此时也去最小值,即可求得此时CFE 的值,见手拉手模型则考虑证全等,将EF 转换到ABD △中等量的中线看最小值,是解题的关键.【详解】(1)解:ABC ∵ 是等边三角形,ADE V 是等边三角形,,AB AC AD AE ,BAC DAE ,,60AB BC B ,BAC DAC DAE DAC ,即BAD CAE ,在BAD 与CAE V 中,AB AC BAD CAE AD AE, SAS BAD CAE △≌△,CE BD ,60ACE B ,CE DC BD DC BC AB ,即CE CD AB ,故答案为:CE CD AB ;60 ;(2)不成立,CE CD AB ,证明如下:证明:ABC ∵ 是等边三角形,ADE V 是等边三角形,,AB AC AD AE ,BAC DAE ,AB BC ,BAC DAC DAE DAC ,即BAD CAE ,在BAD 与CAE V 中,AB AC BAD CAE AD AE, SAS BAD CAE △≌△,CE BD ,CE CD BD CD BC AB ,即CE CD AB ;(3)解:如图,连接CE ,取AB 的中点G ,连接DG ,【类型二共顶点的等腰直角三角形】例题:(2023春·全国·八年级专题练习)ABC 和△ADE 都是等腰直角三角形,90BAC DAE .(1)如图1,点D 、E 在AB ,AC 上,则BD ,CE 满足怎样的数量关系和位置关系?(直接写出答案不证明)(2)如图2,点D 在ABC 内部,点E 在ABC 外部,连接BD ,CE ,则BD ,CE 满足怎样的数量关系和位置关系?请说明理由.【答案】(1)BD CE ,BD CE(2)BD CE ,BD CE ,理由见解析【分析】(1)根据等腰直角三角形结合线段的和差即可得到结论;(2)延长BD ,分别交AC 、CE 于F 、G ,证明ABD ACE ≌△△,根据全等三角形的性质、垂直的定义解答;【详解】(1)解:∵ABC 和△ADE 都是等腰直角三角形,90BAC DAE ,∴AB AC ,AD AE ,∴AB AD AC AE ,即BD CE ,∵点D ,E 在AB ,AC 上,AD AC ,∴BD CE ;(2)BD CE ,BD CE ,理由如下:延长BD ,分别交AC 、CE 于F 、G ,∵ABC 和△ADE 都是等腰直角三角形,90BAC DAE ,∴AB AC ,AD AE ,∵BAD BAC DAC ,CAE DAE DAC ,∴BAD CAE ,在ABC 和ADE V 中,AB AC BAD CAE AD AE,∴ABD ACE ≌△△,∴BD CE ,ABD ACE ,∵A F B G F C ,180AFB ABD BAC GFC ACE CGF ,∴90CGF BAF ,即BD CE ;【点睛】本题是三角形综合题,主要考查的是等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质,掌握相关的判定定理和性质定理是解题的关键.【变式训练】1.(2023春·八年级课时练习)(1)问题发现:如图1,ABC 与CDE 均为等腰直角三角形,90ACB DCE ,则线段AE 、BD 的数量关系为_______,AE 、BD 所在直线的位置关系为________;(2)深入探究: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 ;(2)90ADB ,2AD CM BD ;理由见解析【分析】(1)延长AE 交BD 于点H ,AH 交BC 于点O .只要证明 SAS ACE BCD ≌,即可解决问题;(2)由ACE BCD ≌,结合等腰三角形的性质和直角三角形的性质,即可解决问题.【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,90ACB DCE ,∴AC BC ,CD CE ,∴90ACE ECB BCD ECB ,∴ACE BCD ,∴ SAS ACE BCD ≌,∴AE BD ,CAE CBD ,∵90CAE AOC ,AOC BOH ,∴90BOH CBD ,∴90AHB ,∴AE BD .故答案为:AE BD ,AE BD .(2)90ADB ,2AD CM BD ;理由如下:如图2中,∵ACB △和DCE △均为等腰直角三角形,90ACB DCE ,∴45CDE CED ,∴180135AEC CED ,由(1)可知:ACE BCD ≌,∴AE BD ,135BDC AEC ,∴1354590ADB BDC CDE ;在等腰直角三角形DCE 中,CM 为斜边DE 上的高,∴CM DM ME ,∴2DE CM ,∴2AD DE AE CM BD .【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.2.(2023秋·山东日照·八年级校考阶段练习)已知△ABC 和△ADE 都是等腰直角三角形,点D 是直线BC 上的一动点(点D 不与B ,C 重合),连接CE .(1)在图1中,当点D 在边BC 上时,求证:BC =CE +CD ;(2)在图2中,当点D 在边BC 的延长线上时,结论BC =CE +CD 是否还成立?若不成立,请猜想BC ,CE ,CD 之间存在的数量关系,并说明理由;(3)在图3中,当点D 在边BC 的反向延长线上时,不需写证明过程,直接写出BC ,CE ,CD 之间存在的数量关系及直线CE 与直线BC 的位置关系.【答案】(1)见解析;(2)结论BC =CE +CD 不成立,猜想BC =CE -CD ,理由见解析;(3)BC CD CE ;CE BC ,理由见解析【分析】(1)证明△BAD ≌△CAE (SAS ),可得BD =CE ,即可证得BC =BD +CD =CE +CD 成立;(2)同样证明△BAD ≌△CAE (SAS ),可得BD =CE ,即可证得BC BD CD CE CD 成立,故BC =CE +CD 不成立;(3)补全图形,同样证明△BAD ≌△CAE (SAS ),利用全等三角形的性质即可作出结论:BC CD CE ;CE BC .【详解】(1)证明:∵△ABC 和△ADE 都是等腰直角三角形∴AB =AC ,AD =AE ,90BAC DAE∴90BAD DAC CAE DAC∴BAD CAE∴△BAD ≌△CAE (SAS )∴BD =CE∴BC =BD +CD =CE +CD(2)结论BC =CE +CD 不成立,猜想BC =CE -CD ,理由如下:∵90BAC DAEBAC CAD DAE CADBAD CAE又∵AB =AC ,AD =AEBAD CAE SAS BD CEBC BD CD CE CD(3)BC CD CE ;CE BC ;理由如下:补全图形如图3,∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴∠ABD =135°,由(1)同理可得,在△ABD 和△ACE 中,AB AC BAD EAC AD AE,(1)如图1,若30CAD ,10DCB ,求DEB 的度数;(2)如图2,若A 、D 、E 三点共线,AE 与BC 交于点F ,且CF BF ,AD (3)如图3,BE 与AC 的延长线交于点G ,若CD AD ,延长CD 与AB 交于点△BNM≌△BNT (SAS ),利用全等三角形的性质,可得结论.【详解】(1)解:如图1中,90ACB DCE Q ,ACB BCD DCE BCD ,ACD BCE ,在ACD 和BCE 中,CA CB ACD BCE CD CE,ACD ≌ SAS BCE ,30CAD CBE ,10DCB ∵,901080ECB ,180803070CEB ,45CED ∵,704525DEB ;(2)如图2中,过点C 作CQ DE 于Q .∵,AD CD90ADC ,同理:ACD ≌BCE ,90ADC BEC ,90BCT ECB ∵,90ECB CBG ,BCT CBG ,在CBT 和BCG 中,90BCT CBG CB BC CBT BCG,CBT ≌ ASA BCG ,BT CG ,CT BG ,BM CG ∵,BM BT ,在BNM 和BNT 中,45BM BT NBM NBT BN BN,BNM ≌ SAS BNT ,MN NT ,CN MN CN NT CT BG .【点睛】本题属于三角形综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形的面积等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.【类型三共顶点的一般等腰三角形】例题:(2023秋·广东·八年级校联考期末)若ABC 和ADE V 均为等腰三角形,且AB AC AD AE ,当ABC 和ADE 互余时,称ABC 与ADE V 互为“底余等腰三角形”,ABC 的边BC 上的高AH 叫做ADE V 的“余高”.(1)如图1,ABC 与ADE V 互为“底余等腰三角形”,若连接BD ,CE ,判断ABD △与ACE △是否互为“底余等腰三角形”:______(填“是”或“否”);(2)如图1,ABC 与ADE V 互为“底余等腰三角形”,当0180BAC 时,若ADE V 的“余高”是AH .①请用直尺和圆规作出AH ;(要求:不写作法,保留作图痕迹)②求证:2DE AH .(3)如图2,当90BAC 时,ABC 与ADE V 互为“底余等腰三角形”,连接BD 、CE ,若6BD ,8CE ,请直接写出AB 的长.【答案】(1)是(2)见详解(3)5【分析】(1)根据题意可得90ABC ADE ,90ACB AED ,四边形内角和为360 ,求出【变式训练】1.(2023秋·辽宁抚顺·八年级统考期末)如图,已知ABC 中,AB AC BC .分别以AB 、AC 为腰在AB 左侧、AC 右侧作等腰三角形ABD .等腰三角形ACE ,连接CD 、BE .(1)如图1,当60BAD CAE 时,①ABD △、ACE △的形状是____________;②求证:BE DC .(2)若60BAD CAE ,①如图2,当AB AD AC AE ,时,BE DC 是否仍然成立?请写出你的结论并说明理由;②如图3,当AB DB AC EC ,时,BE DC 是否仍然成立?请写出你的结论并说明理由.【答案】(1)①等边三角形;②证明见解析(2)①成立,理由见解析;②不成立,理由见解析【分析】(1)①根据有一个内角是60度的等腰三角形是等边三角形即可求解;②根据等边三角形的性质可得AB AD ,AE AC ,60DAB CAE ,证明BAE DAC ≌ ,根据全等三角形的性质即可证明;(2)①证明BAE DAC ≌ ,根据全等三角形的性质即可得出结论;②根据已知可得BAE 与DAC △不全等,即可得出结论.【详解】(1)①∵ABD △是等腰三角形,ACE △是等腰三角形,60BAD CAE∴ABD △、ACE △是等边三角形,故答案为:等边三角形.②证明:∵ABD △、ACE △是等边三角形,∴AB AD ,AE AC ,60DAB CAE ,∵DAC DAB BAC ,BAE CAE BAC ,∴DAC BAE ,在△BAE 与△DAC 中,∵AB AD BAE DAC AE AC,∴ SAS BAE DAC ≌ .∴BE DC .(2)①当AB AD ,AE AC 时,成立.理由:如图,∵AB AD ,BAE DAC ,AE AC ,∴ SAS BAE DAC ≌ ,∴BE DC ;②当AB DB ,AC EC 时,不成立.理由:如图,∵60BAD CAE ,∴AB DB AD ,AC EC AE ,∴BAE 与DAC △不全等,∴BE DC .【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,等边三角形的判定与性质等,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.2.(2023秋·全国·八年级专题练习)定义:顶角相等且顶点重合的两个等腰三角形叫做“同源三角形”,我们称这两个顶角为“同源角”.如图,ABC 和CDE 为“同源三角形”,AC BC ,CD CE ,ACB 与DCE 为“同源角”.(1)如图1,ABC 和CDE 为“同源三角形”,试判断AD 与BE 的数量关系,并说明理由.(2)如图2,若“同源三角形”ABC 和CDE 上的点B ,C ,D 在同一条直线上,且90ACE ,则 EMD ______°.(3)如图3,ABC 和CDE 为“同源三角形”,且“同源角”的度数为90°时,分别取AD ,BE 的中点Q ,P ,连接CP ,CQ ,PQ ,试说明PCQ △是等腰直角三角形.【答案】(1)AD BE ,详见解析(2)45(3)详见解析【分析】(1)由“同源三角形”的定义可证ACD BCE ,然后根据SAS 证明≌ACD BCE V V 即可;(2)由“同源三角形”的定义和90ACE 可求出45DCE ACB ,由(1)可知≌ACD BCE V V ,得ADC BEC ,然后根据“8”子三角形即可求出EMD 的度数;(3)由(1)可知≌ACD BCE V V ,可得CAQ CBP ,BE AD .根据SAS 证明ACQ BCP △≌△,可得CQ CP ,ACQ BCP ,进而可证结论成立.【详解】(1)AD BE .理由:因为ABC 和CDE 是“同源三角形”,所以ACB DCE ,所以ACD BCE .在ACD 和BCE 中,,,,AC BC ACD BCE CD CE所以 SAS ACD BCE △≌△.所以AD BE .(2)∵ABC 和CDE 是“同源三角形”,∴ACB DCE .∵90ACE ,∴45DCE ACB .由(1)可知≌ACD BCE V V ,∴ADC BEC .∵MOE COD ,∴45EMD DCE .故答案为:45;(3)由(1)可知≌ACD BCE V V ,所以CAQ CBP ,BE AD .因为AD ,BE 的中点分别为Q ,P ,所以AQ BP .在ACQ 和BCP 中,,,,CA CB CAQ CBP AQ BP所以 SAS ACQ BCP △≌△,所以CQ CP ,ACQ BCP .又因为90BCP PCA ,所以90ACQ PCA .所以90PCQ ,所以PCQ △是等腰直角三角形.【点睛】本题考查了新定义,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定,三角形内角和定理等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解答本题的关键.3.(2023上·浙江宁波·八年级统考期末)规定:顶角相等且顶角顶点重合的两个等腰三角形互为“兄弟三角形”.(1)如图①,在ABC 与ADE V 中,AB AC ,当BAC BAD BAE 、、、满足条件____时,ABC 与ADE V 互为“兄弟三角形”;(2)如图②,在ABC 与ADE V 互为“兄弟三角形”,AB AC ,BE CD 、相交于点M ,连AM ,求证:MA 平分BMD(3)如图③,在四边形ABCD 中,180BAD BCD ,AD AB ,AC BC DC ,求BAD 的度数.【答案】(1)BAE BAC BAD ;(2)见解析(3)60BAD【分析】(1)顶角相等且顶角顶点重合的两个等腰三角形互为“兄弟三角形”.据此推导出BAC BAD BAE 、、的关系便可;(2)过点A 作AM BE 于点M ,作AN CD 于点N ,再证明ABE ACD ≌得AM AN ,再根据角平分线的判定定理得结论;(3)延长CD 至E ,使得DE BC ,连接AE ,证明ABC ADE △≌△,进而得ACE △是等边三角形,便可得60BAD CAE .【详解】(1)∵在ABC 与ADE V 中,AB AC ,∴当BAC DAE 时,ABC 与ADE V 互为“兄弟三角形”,∵BAE DAE BAD ,∴BAE BAC BAD ,故当BAE BAC BAD 时,ABC 与ADE V 互为“兄弟三角形”,故答案为BAE BAC BAD ;(2)过点A 作AH BE 于点H ,作AN CD 于点N ,∵在ABC 与ADE V 互为“兄弟三角形”,AB AC ,∴BAC DAE ,AD AE ,∴BAE CAD ,∴ SAS ABE ACD ≌,∴AH AN (全等三角形的对应高相等),∴MA 平分BMD ;(3)延长CD 至E ,使得DE BC ,如图③,∵180BAD BCD ,∴360180180 ABC ADC ,∵180ADC ADE ,∴ABC ADE ,∵AB AD ,∴ SAS ABC ADE ≌,∴AC AE BAC DAE ,,∴BAD CAE ,∵AC BC DC DE DC CE ,∴AC CE AE ,∴60CAE ,∴60BAD .【点睛】此题考查了新定义,等腰三角形的定义,等边三角形的判定与性质,角平分线的判定,全等三角形的判定和性质,构造等边三角形和全等三角形是解本题的关键.。

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HD A

A
HD




B
FC
B

C
(3)若改变(2)中的条件,使∠APB=∠CPD=90°,其他条件不变,直 接写中点四边形EFGH的形状
小结
• 我学到了

B
C
E
两个等腰直角三角形(正方形)的手拉手模型
A
已知:如图,∠ACB=∠DCE=90°,
N
AC=BC,DC=EC,点M、P、Q、N 分别是AB、BE、DE、AD
M
O 的中点
D
判定四边形MPQN的形状
Q
B
PC
E
两个等腰三角形的手拉手模型
我们给出一种定义:顺次连接任意一个四边形各边中点所得的四边形是中点四边形。
(1)说明BD与AE的关系
(2)求证:AD2+BD2=DE2 (3)求证:AD2+BD2=2DC2
E
B
C
两个等腰直角三角形(正方形)的手拉手
模型
A
已知:如图,∠ACB=∠DCE=90°,
AC=BC,DC=EC,点M、N分别是BD,
AE的中点。
M
DN
1.直接说出BD与AE的关系
2.求证:CM=CN,CM⊥CN 3.连接MN,若CM=10,求MN的
手拉手模型
初二数学组 2018.4.17
学习目标:
• 1.能从复杂图形中找出手拉手模型全等三角形 • 2.综合运用全等三角形,三角形的中位线等知识 解决问题 • 3.渗透遇到中点时的解决方法
回顾:
•三角形的中位线定理

D B
E C
两个等边三角形组合的手拉手模型
A OD
A
△ABC和△DCE都是等
O
N
B
P
C
M
已知:以△ABC的三边为边 长分别作等边△ABD、等边
△BCM和等边△ACE。
D
根据上面条件回答下面问
题:
E 1.判定四边形DMEA的形状,
A
并证明 2.当△ABC满足什么条件时,
四边形DMEA是矩形?菱
形?正方形?
3.当△ABC满足什么条件时,
四边形DMEA不存在?
B
C
两个等腰直角三角形(正方形)的手拉手模型
边中点,且AE=BD,四边
M
形PQMN的形状变了吗?
(4)当AE与BD再满足什么
D 条件时,四边形PQMN是
正方形?
O
Q
B
E
PC
已知:以△ABC的边AB和AC为边长分别作等边△ABD 和等边△ACE,点M、P、N分别是DB,BC,CE的中点。

D
(1)求证:PM=PN
(2)求出∠MPN的
E 度数
M
A
O
边三角形。
E
(1)求证AE=BD (2)求∠AOB的度数
D
A
B
C EB
C OD
B
C
E
如图,点C是BE上一点,以BC、CE为边在BE的同侧作等边
△ABC和等边△DCE,点P、Q、M、N分别是BE、DE、DA、
AB的中点。
A
(1)判定四边形PQMN的
形状,并说明理由
(2)∠NPQ的度
数是多少?
N
(3)只留四边形ABED四
(1)如图1,在四边形ABCD中,点E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA
的中点。求证:四边形EFGH是平行四边形
(2)如图2,点P是四边形ABCD内一点,且满足PA=PB,PC=PD,∠APB=
∠CPD,点E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA的中点。判断中点四边形E
FGH的形状,并说明理由
A DO
B
C EB
已知:如图,△ABC和△DCE 都是等腰直角三角形
1.猜想BD与AE的关系,并说 明理由
A
O
D
A
O
D
E
C
B
C
E
2.若把△ABC和△DCE都是等腰直角三 角形改为正方形,结论还成立吗?
两个等腰直角三角形的手拉手模型
A D
已知:如图,∠ACB=∠DCE=90°, AC=BC,DC=EC,点D在AB上
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