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常见得几何模型
一、旋转主要分四大类:绕点、空翻、弦图、半角。
这四类旋转得分类似于平行四边形、矩形、菱形、正方形得分类。
1、绕点型(手拉手模型)
(1)自旋转:
例题讲解:
1、 如图所示,P就就是等边三角形ABC内得一个点,PA=2,PB=,PC=4,求△ABC得边长。
2、 如图,O就就是等边三角形ABC内一点,已知:∠AOB=115°,∠BOC=125°,则以线段OA、OB、OC为边构成三角形得各角度数就就是多少?
3、如图,P就就是正方形ABCD内一点,且满足PA:PD:PC=1:2:3,则∠APD= 、
4、如图(2-1):P就就是正方形ABCD内一点,点P到正方形得三个顶点A、B、C得距离分别为PA=1,PB=2,PC=3。求此正方形ABCD面积。
(2)共旋转(典型得手拉手模型)
模型变形:
例题讲解:
1、 已知△ABC为等边三角形,点D为直线BC上得一动点(点D不与B,C重合),以AD为边作菱形ADEF(按A,D,E,F逆时针排列),使∠DAF=60°,连接CF、
(1) 如图1,当点D在边BC上时,求证:① BD=CF ‚ ②AC=CF+CD、
(2)如图2,当点D在边BC得延长线上且其她条件不变时,结论AC=CF+CD就就是否成立?若不成立,请写出AC、CF、CD之间存在得数量关系,并说明理由;
(3)如图3,当点D在边BC得延长线上且其她条件不变时,补全图形,并直接写出AC、CF、CD之间存在得数量关系。
2、(13北京中考)
在△ABC中,AB=AC,∠BAC=(),将线段BC绕点B逆时针旋转60°得
到线段BD。
(1)如图1,直接写出∠ABD得大小(用含得式子表示);
(2)如图2,∠BCE=150°,∠ABE=60°,判断△ABE得形状并加以证明;
(3)在(2)得条件下,连结DE,若∠DEC=45°,求得值。
2、半角模型
说明:旋转半角得特征就就是相邻等线段所成角含一个二分之一角,通过旋转将另外两个与为二分之一得角拼接在一起,成对称全等。
例题:
1、在等腰直角△ABCD得斜边上取两点M,N,使得,记AM=m,MN=x,BN=n,
求证以m,x,n为边长得三角形为直角三角形。
2、如图,正方形ABCD得边长为1,AB,AD上各存在一点P、 Q,若△APQ得周长为2,
求得度数。
3、、分别就就是正方形得边、上得点,且,,为
垂足,求证:、
4、 已知,正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它得两边分别交CB、DC(或它们得延长线)于点M、N,AH⊥MN于点H、
(1)如图①,当∠MAN点A旋转到BM=DN时,请您直接写出AH与AB得数量关系:
AH=AB;
(2)如图②,当∠MAN绕点A旋转到BM≠DN时,(1)中发现得AH与AB得数量关系还成立吗?如果不成立请写出理由,如果成立请证明;
(3)如图③,已知∠MAN=45°,AH⊥MN于点H,且MH=2,NH=3,求AH得长、(可利用(2)得到得结论)
5、已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它得两边分别交CB,DC(或它们得延长线)于点M,N、当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时(如图1),易证BM+DN=MN、
(1)当∠MAN绕点A旋转到BM≠DN时(如图2),线段BM,DN与MN之间有怎样得数量关系?写出猜想,并加以证明、
(2)当∠MAN绕点A旋转到如图3得位置时,线段BM,DN与MN之间又有怎样得数量关系?请直接写出您得猜想、
6、(14房山2模)、 边长为2得正方形得两顶点、分别在正方形EFGH得两边、上(如图1),现将正方形绕点顺时针旋转,当点第一次落在上时停止旋转,旋转过程中,边交于点,边交于点、
(1)求边在旋转过程中所扫过得面积;
(2)旋转过程中,当与平行时(如图2),求正方形旋转得度数;
(3)如图3,设得周长为,在旋转正方形得过程中,值就就是否有变化?请证明您得结论、
7、 (2011石景山一模)已知:如图,正方形ABCD中,AC,BD为对角线,将∠BAC绕顶点A 逆时针旋转α°(0<α<45),旋转后角得两边分别交BD于点P、点Q,交BC,CD于点E、点F,连接EF,EQ、
(1)在∠BAC得旋转过程中,∠AEQ得大小就就是否改变?若不变写出它得度数;若改变,写出它得变化范围(直接在答题卡上写出结果,不必证明);
(2)探究△APQ与△AEF得面积得数量关系,写出结论并加以证明、
8、已知在中,,,于,点在直线上,,点在线段上,就就是得中点,直线与直线交于点、
(1)如图1,若点在线段上,请分别写出线段与之间得位置关系与数量关系:___________,___________;
(2)在(1)得条件下,当点在线段上,且时,求证:;
(3)当点在线段得延长线上时,在线段上就就是否存在点,使得、若存在,请直接写出得长度;若不存在,请说明理由、
图1
备用图
9、(2014平谷一模24)
(1)如图1,点E、F分别就就是正方形ABCD得边BC、CD上得点,∠EAF=45°,连接EF,
则EF、BE、FD之间得数量关系就就是:EF=BE+FD、连结BD,交AE、AF于点M、N,且MN、BM、DN满足,请证明这个等量关系;
(2)在△ABC中, AB=AC,点D、E分别为BC边上得两点、
①如图2,当∠BAC=60°,∠DAE=30°时,BD、DE、EC应满足得等量关系就就是
②如图3,当∠BAC=,(0°<<90°),∠DAE=时,BD、DE、EC应满足得等量关系就就是___________、【参考:】
注意:
(1) 在正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,
∠ABM=∠ADN=45°、
把△ABM绕点A逆时针旋转90°得到、
连结、则,
,、
∵∠EAF=45°,∴∠BAM+∠DAN=45°,
∠DAM′+∠DAF=45°, 、
∴≌、 ∴=MN、
在中,,
∴
(2)① ;
②
3、空翻模型
例题:
1、如图,点为正三角形得边所在直线上得任意一点(点除外),作,射线与外角得平分线交于点,与有怎样得数量关系?
【解析】 猜测、过点作交于点,,∴
又∵,
∴,而,
∴,∴、
2、如图,点为正方形得边上任意一点,且与外角得平分线
交于点,与有怎样得数量关系?
【解析】 猜测、在上截取,
∴,∴
∴,∴,
∴,∴、
3、【探究发现】如图1,就就是等边三角形,,EF交等边三角形外角平分线CF所在得直线于点F、当点E就就是BC得中点时,有AE=EF成立;
【数学思考】某数学兴趣小组在探究AE、EF得关系时,运用“从特殊到一般”得数学思想,通过验证得出如下结论:当点E就就是直线BC上(B,C除外)任意一点时(其它条件不变),结论AE=EF仍然成立、
假如您就就是该兴趣小组中得一员,请您从“点E就就是线段BC上得任意一点”;“点E就就是线段BC延长线上得任意一点”;“ 点E就就是线段BC反向延长线上得任意一点”三种情况中,任选一种情况,在备用图1中画出图形,并进行证明、
【拓展应用】当点E在线段BC得延长线上时,若CE = BC,在备用图2中画出图形,并运用上述结论求出得值、
4、弦图模型
外弦图 内弦图 总统图
例题:
1、两个全等得30°,60°三角板ADE,BAC,如右下图所示摆放,E、A、C在一条直线上,连接BD,取BD得 中点M,连接ME,MC、
(1)求证:△EDM≌△CAM;(2)求证:△EMC为等腰直角三角形、
2、如图△ABC中,已知∠A=90°,AB=AC,
(1)D为AC中点,AE⊥BD于E,延长AE交BC于F,求证:∠ADB=∠CDF
(2)若D,M为AC上得三等分点,如图2,连BD,过A作AE⊥BD于点E,交BC于点F,连MF,判断∠ADB与∠CMF得大小关系并证明、
3、(14朝阳二模)
已知∠ABC=90°,D就就是直线AB上得点,AD=BC、
(1)如图1,过点A作AF⊥AB,并截取AF=BD,连接DC、DF、CF,判断△CDF得形状并证明;
(2)如图2,E就就是直线BC上得一点,直线AE、CD相交于点P,且∠APD=45°,求证BD=CE、
图2
图1
二、对称全等模型
下图依次就就是450、300、22、50、150及有一个角就就是300直角三角形得对称(翻折),翻折成正方形或者等腰直角三角形、等边三角形、对称全等。
例题:
1、 如图1,在△ABC中,已知∠BAC=45°,AD⊥BC于D,BD=2,DC=3,求AD得长、
小萍同学灵活运用轴对称知识,将图形进行翻折变换如图1、她分别以AB、AC为对称轴,画出△ABD、△ACD得轴对称图形,D点得对称点为E、F,延长EB、FC相交于G点,得到四边形AEGF就就是正方形、设AD=x,利用勾股定理,建立关于x得方程模型,求出x得值、
参考小萍得思路,探究并解答新问题:
如图2,在△ABC中,∠BAC=30°,AD⊥BC于D,AD=4、请您按照小萍得方法画图,得到四边形AEGF,求△BGC得周长、(画图所用字母与图1中得字母对应)
2、 问题:已知△ABC中,∠BAC=2∠ACB,点D就就是△ABC内一点,且AD=CD,BD=BA、探究∠DBC与∠ABC度数得比值、
请您完成下列探究过程:先将图形特殊化,得出猜想,再对一般情况进行分析并加以证明、
(1)当∠BAC=90°时,依问题中得条件补全右图、观察图形,AB与AC得数量关系为_______;
当推出∠DAC=15°时,可进一步推出∠DBC得度数为_________;
可得到∠DBC与∠ABC度数得比值为_______________、
A
B
C
(2)当∠BAC≠90°时,请您画出图形,研究∠DBC与∠ABC度数得比值就就是否与(1)中得结论相同,写出您得猜想并加以证明、
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