发布时间:2025-01-18 19:07:51
在学习了全等三角形之后,我们可以进一步了解基于全等三角形的模型。今天,我们将探讨中考中常见的一个模型——手拉手模型。
首先,让我们来认识一下手拉手模型。如图所示,△ABC与△ADE是两个等腰三角形,它们具有公共顶点A,并且顶角相等,即∠BAC=∠DAE。将△ADE绕顶点A旋转一定角度后,连接BD与CE,形状类似于两双手拉在一起,因此被称为手拉手模型。
手拉手模型有三个基本的①BD=CE;②∠BAC=∠BFC;③AF平分∠BFE。
①BD=CE:两人的左手长度和等于两人的右手长度和,这个结论形象且容易记住。
②∠BAC=∠BFC:左手与右手的夹角等于等腰三角形的顶角a。
③AF平分∠BFE。
下面给出这些结论的证明。
手拉手模型是基于三角形全等的,由于是两个等腰三角形,相当于给出了两组相等的对应边。因此,我们只需要再得到夹角相等,就可以利用SAS来证明三角形全等。而这个夹角可以利用它们相同的顶角来推导出来。
证明如下:
因为顶角相等∠BAC=∠DAE,所以它们都加上角∠CAD,得到∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,即∠BAD=∠CAE。
在△BAD与△CAE中,AB=AC,∠BAD=∠CAE,AD=AE,所以△BAD≌△CAE。因此,BD=CE(结论①),∠ABD=∠ACE。
因为∠AGB=∠FGC(对顶角相等),根据△ABG与△CFG的内角和都是180度,可得∠BAC=∠BFC(结论②)。如果单独看△ABG与△CFG,它们是一个8字模型,易知∠BAC=∠BFC。
接下来,我们证明AF平分∠BFE。根据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,可以尝试过点A作两边的高。即过点A作AP垂直BD于点P,AQ垂直CE于点Q。因为△BAD≌△CAE,所以对应边上的高也相等,即AP=AQ。再根据AF=AF,∠APF=∠AQF(都是直角),可以得到∠APF≌∠AQF(HL),所以∠AFP=∠AFQ,即AF平分∠BFE(结论③)。
以上是手拉手模型最基本的结论和证明。如果旋转的角度不同,会变成其它形状,但是都有△BAD≌△CAE。
特殊情况时,两个三角形可以变成等腰直角三角形、等边三角形等,会得到更多的结论。
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