【文档说明】《2022-2023学年八年级数学上册全等三角形模型图析高分突破(人教版)》全等变化模型三 角平分线模型(解析版).docx,共(11)页,3.310 MB,由envi的店铺上传
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全等变化模型三角平分线模型【模型展示】【模型条件】如图1,BOBPAOAPAOBOP⊥⊥,,平分如图2,ABOPAOBOP⊥,平分如图3,BOAOAOBOP=,平分【模型结论】.BOPABP△△【模型解析】从变化方式的角度分析,两个全等三角形绕某一直
线翻折而得;从图形的结构分析,是一个角的角平分线,再取一组对应边或者对应角相等,即可得到全等三角形。【知识链接】三角形角平分线定理,等腰三角形三线合一【模型总结】①如图1,角平分线上的点到角的两边距离相等(角平分线定理);②如图2,等腰三角形的角平分线垂直平分底边(等
腰三角形三线合一);③如图2,如果一个三角形的高线、中线、角平分线有两条重合,那么这个三角形是等腰三角形(等腰三角形三线合一)。【模型巩固】【例3-1】如图,在△ABC中,∠BAC=60°,∠C=40
°,P,Q分别在BC,CA上,AP,BQ分别是∠BAC,∠ABC的角平分线.求证:BQ+AQ=AB+BP.【解答】证明:延长AB到D,使BD=BP,连接PD,则∠D=∠5.∵AP,BQ分别是∠BAC,∠ABC的平分线,∠BAC=60°,∠ACB=40°,∴∠1=∠2=30°,∠ABC=180
°﹣60°﹣40°=80°,∠3=∠4=40°=∠C,∴QB=QC,又∠D+∠5=∠3+∠4=80°,∴∠D=40°.在△APD与△APC中,∴△APD≌△APC(AAS),∴AD=AC.即AB+BD=AQ+QC,∴AB+BP=BQ+AQ.
【例3-2】如图,△ABC的∠B和∠C的平分线BD,CE相交于点F,∠A=60°,求证:BC=BE+CD.【解答】证明:在BC上取一点O,使得BO=BE,∠BFC=180°﹣(∠FBC+∠FCB)=180°﹣60°=120°∵∠A=60°,BD、CE是△AB
C的角平分线,∴∠BFC=120°,∴∠BFE=∠CFD=60°,在△BFE和△BFO中,,∴△BFE≌△BFO,(SAS)∴∠BFO=∠BFE=60°,∴∠CFO=∠BFC﹣∠BFO=60°,在△OCF和△OCD中,,∴△OCF≌
△DCF(ASA),∴CO=CD,∵BC=BO+CO,∴BC=BE+CD.【例3-3】如图,在△ABC中,AB=7,BC=14,M为AC的中点,OM⊥AC交∠ABC的平分线于O,OE⊥AB交BA的延长线于E,OF⊥BC.垂足为F.(1)求证:AE=C
F.(2)求线段BE的长.【解答】(1)证明:连接OA,∵OB平分∠ABC,又∵OE⊥AB,OF⊥BC,∴OE=OF.∵OM⊥AC,M为AC中点,∴OM垂直平分AC,∴OA=OC,在Rt△AEO与Rt△CFO中,,∴Rt△AEO≌Rt△CFO(HL),∴AE=CF;(2)解:在Rt△BEO与Rt
△BFO中,,∴△BEO≌△BFO(HL),∴BE=BF,∵AB=7,BC=14,设AE=CF=x,∴x+7=14﹣x,∴,∴.【例3-4】如图,在四边形ABCD中,∠D=∠B=90°,点O为BD的中点,且OA平分∠BAC.(1)求证:OC平
分∠ACD;(2)求证:OA⊥OC;(3)求证:AB+CD=AC.【解答】证明:(1)过点O作OE⊥AC于E,∵∠ABD=90゜,OA平分∠BAC,∴OB=OE,∵点O为BD的中点,∴OB=OD,∴OE=OD,∴OC平分∠ACD;(2)在Rt△ABO和Rt△A
EO中,∴Rt△ABO≌Rt△AEO(HL),∴∠AOB=∠AOE,同理求出∠COD=∠COE,∴∠AOC=∠AOE+∠COE=×180°=90°,∴OA⊥OC;(3)∵Rt△ABO≌Rt△AEO,∴AB=AE,同理可得CD=CE,∵AC=AE+CE,∴AB+CD=
AC.【例3-5】在ABC中,BE、CF分别平分ABC和ACB,BE和CF相交于D点,若AABE=.求证:EBECBCBF+=+.【解答】如图,延长CB至G,使得BGBF=,连接FG,则GGFB=.FBCGGFBA
BECBE=+=+,AABE=,GABEA==,又ACFBCF=,CFCF=,()ACFGCFASA.ACGC=,即AEECGBBC+=+.AABE=,AEEB=.EBECFBBC+=+.【例3-6】如图
,已知等边三角形ABC,点D为线段BC上一点,以线段DB为边向右侧作△DEB,使DE=CD,若∠ADB=m°,∠BDE=(180﹣2m)°,则∠DBE的度数是()A.(m﹣60)°B.(180﹣2m)°C.(2m﹣90)°D.(120﹣m
)°【解答】解:如图,连接AE.∵△ABC是等边三角形,∴∠C=∠ABC=60°,∵∠ADB=m°,∠BDE=(180﹣2m)°,∴∠ADC=180°﹣m°,∠ADE=180°﹣m°,∴∠ADC=∠ADE,∵AD=AD,DC=DE,∴△ADC≌△ADE(SAS),∴∠C=∠AE
D=60°,∠DAC=∠DAE,∴∠DEA=∠DBA,∴∠BDE=∠BAE=180°﹣2m,∵AE=AC=AB,∴∠ABE=∠AEB=(180°﹣180°+2m)=m,∴∠DBE=∠ABE﹣∠ABC=(m﹣60)°,故
选:A.【模型拓展】【拓展3-1】在RtABC中,90ABC=,点D是CB延长线上一点,点E是线段AB上一点,连接DE.ACDE=,BCBE=.(1)求证:ABBD=;(2)BF平分ABC交AC于点F,点G
是线段FB延长线上一点,连接DG,点H是线段DG上一点,连接AH交BD于点K,连接KG.当KB平分AKG时,求证:AKDGKG=+.【解答】证明:(1)在RtACB和RtDEB中,ACDEBCBE==,RtACBRtDEB(HL)
,ABBD=,(2)如图:作BM平分ABD交AK于点M,BM平分ABD,KB平分AKG,45ABMMBD==,AKBBKG=,45ABFDBG==MBDGBD=,在BM
K和BGK中,MBDGBDBKBKAKBBKG===,()BMKBGKASA,BMBG=,MKKG=,在ABM和DBG中,ABBDABMDBGBMBG===
,()ABMDBGSAS,AMDG=,AKAMMK=+,AKDGKG=+.【拓展3-2】在ABC中,ABAC=,在ABC的外部作等边三角形ACD,E为AC的中点,连接DE并延长交BC于点F
,连接BD.(1)如图1,若100BAC=,求BDF的度数;(2)如图2,ACB的平分线交AB于点M,交EF于点N,连接BN.①补全图2;②若BNDN=,求证:MBMN=.【解答】(1)解:如图1中,在等边三角形ACD中,60CADADC==,ADAC=.E为AC的中点,
1302ADEADC==,ABAC=,ADAB=,160BADBACCAD=+=,10ADBABD==,20BDFADFADB=−=.(2)①补全图形,如图所示.②证明:连接AN.CM平分ACB,设ACMBCM==,ABAC=,2A
BCACB==.在等边三角形ACD中,E为AC的中点,DNAC⊥,NANC=,NACNCA==,60DAN=+,在ABN和ADN中,ABADBNDNANAN===()ABNADNSSS,30ABNADN==,60BANDAN
==+,602BAC=+,在ABC中,180BACACBABC++=,60222180+++=,20=,10NBCABCABN=−=,30MNBNBCNCB
=+=,MNBMBN=,MBMN=.【拓展3-3】已知:在ABC中,BD是边AC的高,BE为CBD的角平分线,且ADDE=.AO为ABC的中线,延长AO到点F.使得//BFAC.连接EF.EF交BC于点G.AF交BE于点H.(1)求证:BF
CDDE=+;(2)若45C=.求证:BDBG=.【解答】证明:(1)//BFAC,BFOCAO=,FBOACO=,又AO为ABC的中线,BOCO=,在BOF与COA中,BFOCAOFBOACOBOCO===,()BOFCOAAAS
,BFCACDAD==+,ADDE=,BFCDDE=+;(2)BD垂直平分AE,BABE=,BACBEA=,又//BFAC,BEAEBFBAC==,在BAC与EBF中,ACBFBACEBFBAEB==
=,()BACEBFSAS,45BFEC==,又90BGECFECBDE=+==,在BEG与BED中,BGEBDEEBGEBDBEBE===,()BEGBEDAAS,BGBD=.【拓展3-4】在等腰ABC中,ABAC=,点D
是AC上一动点,点E在BD的延长线上,且ABAE=,AF平分CAE交DE于点F,连接FC.(1)如图1,求证:ABEACF=;(2)如图2,当60ABC=时,在BE上取点M,使BMEF=.求证:AFM是等边三角形;(3)如图3,当45ABC=
,且//AEBC时,求证:2BDEF=.【解答】证明:(1)AF平分CAE,EAFCAF=,ABAC=,ABAE=,AEAC=,在ACF和AEF中,AEACEAFCAFAFAF==
=,()ACFAEFSAS,EACF=,ABAE=,EABE=,ABEACF=;(2)如图2,在FB上截取BMCF=,连接AM,ACFAEF,EFCF=EACFABM==,在ABM和ACF中,ABACABMACFBMCF===,()AB
MACFSAS,AMAF=,BAMCAF=,ABAC=,60ABC=,ABC是等边三角形,60BAC==+=+=60BAMMACCAFMACMAFAMAF=,AMF为等边三角形;(3)如图
3,延长BA、CF交于N,//AEBC,EEBC=,ABAE=,ABEE=,ABFCBF=,45ABC=,22.5ABFCBF==,45ACB=,180454590BAC=−−=
,22.5ACFABF==,18022.54522.590BFC=−−−=90BFNBFC==,在BFN和BFC中,NBFCBFBFBFBFNBFC===,()BFNBFCASA,CFFN=,22CN
CFEF==,90BAC=,90NACBAD==,在BAD和CAN中,ABDACNABACBADCAN===,()BADCANASA,BDCN=,2BDEF=.