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2020年中考数学 三角形全等手拉手模型 解析

来源:小侦探旅游网


手拉手模型

模型 手拉手

AAEEDB图1EADDCBC图2

B图3C 如图,△ABC是等腰三角形、△ADE是等腰三角形,AB=AC,AD=AE, ∠BAC=∠DAE=。 结论:△BAD≌△CAE。

等腰三角形分为:等边三角形、等腰直角、任意等腰三角形,几种特殊情况分别讨论如下:

1、等边三角形

条件:△OAB,△OCD均为等边三角形 结论:导角核心:

1

2、等腰直角三角形

条件:△OAB,△OCD均为等腰直角三角形 结论:导角核心:

2

3、任意等腰三角形

条件:△OAB,△OCD均为等腰三角形,且∠AOB = ∠COD 结论:

核心图形:

核心条件:

接下来,将针对以“两个等边三角形”为载体的模型与方法进行分析和讲解。 两个等边三角形放在一起,最常见的就是“手拉手模型”,这个模型包含了许多非常重要的结论和方法!

重点给大家分享一下两个等边三角形放在一起的模型,其中最最重要的就是 两个

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等边三角形共顶点的模型,俗称 “手拉手模型”。

针对这个模型的研究,一般分为三个方向:

一、不变性

二、特殊位置出现的特殊结论(临界点)

三、增加部分条件得出的新结论

首先,我们来研究一下这个模型中都包含哪些 “不变性质”。

第一个不变性质就是全等,如下图:

无论两个等边三角形的相对位置如何△ACD≌△BCE(SAS)始终成立。

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第二个不变性质是角度问题,如下图:

根据第一条性质的全等,得出∠1=∠2,再依据“蝴蝶模型”或者“8”字模型倒角或者“四点共圆”都可以得出AD和BE的夹角 ∠APB=60°,这个结论不随等边三角形的相对位置变化而变化,也具有不变性。

第三个不变性质是角平分线,如下图:

CP始终平分∠BPD,也就是说∠BPC=∠DPC =60°始终成立。

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证法1:

如下图,分别作BE和AD的垂线段CH和CK,由△ACD≌△BCE(SAS),可以知道△ACD和△BCE的面积相等,底也相等,全等三角形对应高也相等,所以高CH=CK.根据角平分线的性质,可以知道CP平分∠BPD.

证法2:

如下图,根据 ∠1=∠2,AC=BC,在BP上截取BF=AP,则△ACP≌△BCF(SAS),

于是,CF=CP,∠FCP=∠BCA=60°,所以△FPC是等边三角形。

这样,也就得出∠FPC=∠DPC=60°,CP平分∠BPD.

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第四个不变性质就是“等边+120°模型”(这里中考不做要求) 这个模型在这里始终会出现。 对角互补旋转

也就是说在这个模型中,BP=CP+AP,PE=CP+PD始终成立。

最后,以上这些结论看似简单,但是要想让学生彻底掌握,需要进行巩固和强化训练,训练的方式最好就变换不同的角度和相对位置,让自己再去证明一次,找到所有的全等、不变角、角平分线、线段和差模型、等性质。

比如,进行以下四个图形位置的训练:

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二、特殊位置出现的特殊结论

手拉手模型共线

下面我先给大家继续介绍经典几何模型---手拉手模型,特殊位置下的特殊结论,这也是历年数学中考常考的几何压轴题型之一。

例1、在直线ABC的同一侧作两个等边三角形△ABD和△BCE,连接AE与CD,证明:

(1)△ABE≌△DBC (2)AE=DC

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(3)AE与DC的夹角为60 (4)△AGB≌△DFB (5)△EGB≌△CFB (6)BH平分∠AHC (7)GF∥AC

解析:(1)∵△ABD和△BCE是等边三角形,

∴AB=DB,BC=BE,∠ABD=∠CBE=60°, ∴∠ABD+∠DBE=∠CBE+∠DBE, 即∠DBC=∠ABE, 在△ABE和△DBC中, 易证明△ABE≌△DBC(SAS)

(2) ∵△ABE≌△DBC(SAS) ∴AE=CD;

(3) ∵△ABE≌△DBC, ∴∠AEB=∠DCB.

又∵∠HFE=∠BFC(对顶角相等) △HFE和△BFC中, ∠EHF=180-∠AEB-∠HFE; ∠CBF=180-∠DCB -∠BFC,

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∴∠EHF=∠CBF=60 ∴AE与DC的夹角为60。

(4)AB=BD,BG=BF, ∠ABG=∠DBF=60 ∴△AGB≌△DFB

(5)EB=EC,BG=BF, ∠EBG=∠CBF=60 ∴△EGB≌△CFB

(6)过B作BM垂直AE于M,BN垂直CD于N。 证明△ABM ≌△DBM,则BM=BN ∴BH平分∠AHC

(7)∵△AGB≌△DFB ∴BG=BF 又∠GBF=60, ∴GBF为等边三角形 ∴∠GFB=EBC=60, ∴GF∥AC

三、增加部分条件得出的新结论 (8)线段和差关系

AH=DH+BH 或 CH=BH+HE

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(提示:在AH取I,HI=BH CH取P,HP=BH) (9)△BGF等边三角形 (10)四点共圆:

ABHD四点共圆, BFHG四点共圆, CBHE四点共圆

总结: “两个共顶点的等边三角形的手拉手模型”,对于这个模型的研究,给出了三个方向:

一、不变性(三个)

二、特殊位置出现的特殊结论

三、增加部分条件得出的新结论

我们本次内容仅仅涉及了到对于基本模型的不变性质的研究。这些不变性质涉及到了全等、角度、角平分线以及等边+120度线段和差模型等。

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