中點(diǎn)模型
【模型1】倍長
1、倍長中線;2、倍長類中線;3、中點(diǎn)遇平行線延長相交
【模型2】遇多個(gè)中點(diǎn),構(gòu)造中位線
1、直接連接中點(diǎn);2、連對角線取中點(diǎn)再相連
【例1】在菱形ABCD和正三角形BEF中,∠ABC=60°,G是DF的中點(diǎn),連接GC、GE.
(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)E在BC邊上時(shí),若AB=10,BF=4,求GE的長;
(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)F在AB的延長線上時(shí),線段GE、GC有怎樣的數(shù)量和位置關(guān)系,寫出你的猜想,并給予證明;
(3)如圖3,當(dāng)點(diǎn)F在CB的延長線上時(shí),(2)問中的關(guān)系還成立嗎?寫出你的猜想,并給予證明.
【解答】
(1)延長EG交CD于點(diǎn)H
易證明△CHG≌△CEG,則GE=3√3
(2)延長CG交AB于點(diǎn)I,
易證明△BCE≌△FIE,則△CEI是等邊三角形,GE=√3GC,且GE⊥GC
(3)
【例2】如圖,在菱形ABCD中,點(diǎn)E、F分別是BC、CD上一點(diǎn),連接DE、EF,且AE=AF,∠DAE=∠BAF.
(1)求證:CE=CF;
(2)若∠ABC=120°,點(diǎn)G是線段AF的中點(diǎn),連接DG、EG,求證:DG⊥EG.
【解答】
(1)證明△ABE≌△ADF即可;
(2)延長DG與AB相交于點(diǎn)H,連接HE,證明△HBE≌△EFD即可
【例3】如圖,在凹四邊形ABCD中,AB=CD,E、F分別為BC、AD的中點(diǎn),BA交EF延長線于G點(diǎn),CD交EF于H點(diǎn),求證:∠BGE=∠CHE.
【解答】
取BD中點(diǎn)可證,如圖所示:
角平分線模型
【模型1】構(gòu)造軸對稱
【模型2】角平分線遇平行構(gòu)等腰三角形
【例4】如圖,平行四邊形ABCD中,AE平分∠BAD交BC邊于E,EF⊥AE交邊CD于F點(diǎn),交AD邊于H,延長BA到G點(diǎn),使AG=CF,連接GF.若BC=7,DF=3,EH=3AE,則GF的長為_______.
【解答】
延長FE、AB交于點(diǎn)I,易得CE=CF,BA=BE,設(shè)CE=x,則BA=CD=3+x,BE=7-x,
3+x=7-x,x=2,AB=BE=5,AE=,作AJ⊥BC,連接AC,求得GF=AC=3
手拉手模型
【條件】OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD
【結(jié)論】△OAC≌△OBD,∠AEB=∠AOB=∠COD(即都是旋轉(zhuǎn)角);OE平分∠AED
【例5】(2014重慶市A卷)如圖,正方形ABCD的邊長為6,點(diǎn)O是對角線AC、BD的交點(diǎn),點(diǎn)E在CD上,且,連接BE.過點(diǎn)C作CF⊥BE,垂足是F,連接OF,則OF的長為________.
【答案】6√5/5
【例6】如圖,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,AD⊥BC于點(diǎn)D,點(diǎn)E在AC邊上,連接BE,AG⊥BE于F,交BC于點(diǎn)G,求∠DFG.
【答案】45°
【例7】(2014重慶B卷)如圖,在邊長為6√2的正方形ABCD中,E是AB邊上一點(diǎn),G是AD延長線一點(diǎn),BE=DG,連接EG,CF⊥EG交EG于點(diǎn)H,交AD于點(diǎn)F,連接CE、BH.若BH=8,則FG=_____________.
【答案】5√2
鄰邊相等對角互補(bǔ)模型
【模型1】
【條件】如圖,四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD+∠BCD=∠ABC+∠ADC=180°
【結(jié)論】AC平分∠BCD
【模型2】
【條件】如圖,四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°
【結(jié)論】① ∠ACB=∠ACD=45°; ② BC+CD=√2AC
【例8】如圖,矩形ABCD中,AB=6,AD=5,G為CD中點(diǎn),DE=DG,FG⊥BE于F,則DF為_____.
【答案】9√5/5
【例9】如圖,正方形ABCD的邊長為3,延長CB至點(diǎn)M,使BM=1,連接AM,過點(diǎn)B作BN⊥AM,垂足為N,O是對角線AC、BD的交點(diǎn),連結(jié)ON,則ON的長為__________.
【答案】6√5/5
【例10】如圖,正方形ABCD的面積為64,△BCE是等邊三角形,F是CE的中點(diǎn),AE、BF交于點(diǎn)G,則DG的長為___________.
【答案】4√3 4
半角模型
【模型1】
【條件】如圖,四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD+∠BCD=∠ABC+∠ADC=180°,∠EAF=
1/2∠BAD, 點(diǎn)E在直線BC上,點(diǎn)F在直線CD上【結(jié)論】BE、DF、EF滿足截長補(bǔ)短關(guān)系
【模型2】
【條件】如圖,在正方形ABCD中,已知E、F分別是邊BC、CD上的點(diǎn),且滿足∠EAF=45°,AE、AF分別與對角線BD交于點(diǎn)M、N.
【結(jié)論】①BE+DF=EF;
②
;③AH=AB;
④
;⑤BM2+DN2=MN2;
⑥△ANM∽△DNF∽△BEM∽△AEF∽△BNA∽△DAM(由AO:AH=AO:AB=1: √2可得到△ANM和△AEF相似比為1: √2)
⑦
⑧△AOM∽△ADF;△AON∽△ABE;
⑨△AEN為等腰直角三角形,∠AEN=45°,△AFM為等腰直角三角形,∠AFM=45°;⑩A、M、F、D四點(diǎn)共圓,A、B、E、N四點(diǎn)共圓,M、N、F、C、E五點(diǎn)共圓.
【模型2變形】
【條件】在正方形ABCD中,已知E、F分別是CB、DC延長線上的點(diǎn),且滿足∠EAF=45°
【結(jié)論】BE+EF=DF
【模型2變形】
【條件】在正方形ABCD中,已知E、F分別是BC、CD延長線上的點(diǎn),且滿足∠EAF=45°
【結(jié)論】DF+EF=BE
【例11】如圖,△ABC和△DEF是兩個(gè)全等的等腰直角三角形,∠BAC=∠EDF=90°,△DEF的頂點(diǎn)E與△ABC的斜邊BC的中點(diǎn)重合,將△DEF繞點(diǎn)E旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)過程中,線段DE與線段AB相交于點(diǎn)P,射線EF與線段AB相交于點(diǎn)G,與射線CA相交于點(diǎn)Q.若AQ=12,BP=3,則PG=__________.
【解答】連接AE,題目中有一線三等角模型和半角模型
設(shè)AC=x,由△BPC∽△CEQ得
BP/CE=BE/CQ, 3/((√2/2)x)=(√2/2)x/(x+12),解得x=12
設(shè)PG=y,由AG2+BP2=PG2得32+(12-3-x)2=x2,解得x=5
【例12】如圖,在菱形ABCD中,AB=BD,點(diǎn)E、F在AB、AD上,且AE=DF.連接BF與DE交于點(diǎn)G,連接CG與BD交于點(diǎn)H,若CG=1,則S四邊形BCDQ=__________.
【解答】√3/4
一線三等角模型
【條件】∠EDF=∠B=∠C,且DE=DF
【結(jié)論】△BDE≌△CFD
【例13】如圖,正方形ABCD中,點(diǎn)E、F、G分別為AB、BC、CD邊上的點(diǎn),EB=3,GC=4,連接EF、FG、GE恰好構(gòu)成一個(gè)等邊三角形,則正方形的邊為__________.
【解答】如圖,構(gòu)造一線三等角模型,△EFH≌△FGI
則BC=BF+CF=HF-BH+FI-CI=GI-BH+HE-CI=7√3/3
弦圖模型
【條件】正方形內(nèi)或外互相垂直的四條線段
【結(jié)論】新構(gòu)成了同心的正方形
【例14】如圖,點(diǎn)E為正方形ABCD邊AB上一點(diǎn),點(diǎn)F在DE的延長線上,AF=AB,AC與FD交于點(diǎn)G,∠FAB的平分線交FG于點(diǎn)H,過點(diǎn)D作HA的垂線交HA的延長線于點(diǎn)I.若AH=3AI,FH=2√2,則DG=__________.
【解答】17√2/4
【例15】如圖,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,AD⊥BC于點(diǎn)D,點(diǎn)E是AC中點(diǎn),連接BE,作AG⊥BE于F,交BC于點(diǎn)G,連接EG,求證:AG+EG=BE.
【解答】過點(diǎn)C作CH⊥AC交AG的延長線于點(diǎn)H,易證
最短路徑模型
【兩點(diǎn)之間線段最短】
1、將軍飲馬
2、費(fèi)馬點(diǎn)
【垂線段最短】
【兩邊之差小于第三邊】
【例16】如圖,矩形ABCD是一個(gè)長為1000米,寬為600米的貨場,A、D是入口,現(xiàn)擬在貨場內(nèi)建一個(gè)收費(fèi)站P,在鐵路線BC段上建一個(gè)發(fā)貨站臺H,設(shè)鋪設(shè)公路AP、DP以及PH之長度和為l,求l的最小值.
【解答】600 500√3,點(diǎn)線為最短.
【例17】如圖,E、F是正方形ABCD的邊AD上的兩個(gè)動點(diǎn),滿足AE=DF,連接CF交BD于G,連接BE交AG于H,若正方形的邊長為2,則線段DH長度的最小值為______________________.
【解答】如圖,取AB中點(diǎn)P,連接PH、PD,易證PH≥PD-PH即DH≥√5-1.
課后練習(xí)題
【練習(xí)1】如圖,以正方形的邊AB為斜邊在正方形內(nèi)作直角三角形ABE,∠AEB=90°,AC、BD交于O.已知AE、BE的長分別為3、5,求三角形OBE的面積.
【解答】5/2
【練習(xí)2】已知:如圖1,正方形ABCD中,為對角線BD上一點(diǎn),過E點(diǎn)作EF⊥BD交BC于F,連接DF,G為DF中點(diǎn),連接EG,CG.
求證:EG=CG且EG⊥CG;
將圖1中△BEF繞B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°,如圖2所示,取DF中點(diǎn)G,連接EG,CG,問(1)中的結(jié)論是否仍然成立?若成立,請給出證明;若不成立,請說明理由.
將圖1中△BEF繞B點(diǎn)旋轉(zhuǎn)任意角度,如圖3所示,再連接相應(yīng)的線段,問(1)中的結(jié)論是否仍然成立?
【解答】
略
方法一:如圖所示
方法二:如圖所示
(3)
方法一:
方法二:
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