【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)》全等变化模型六 半角模型(解析版).docx,共(14)页,4.246 MB,由envi的店铺上传
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全等变化模型六半角模型【模型展示】【模型条件】BCDECFDBDCBCABCD==+=21180,,中,四方形【模型结论】FDBEEF+=①BEFCEEFDCF平分,平分②证明:【模型应用】【模型巩固】【例6-1】如图,正方形ABCD中,∠EAF的两边分别与边B
C、CD交于点E、F,AE、AF分别交BD于点G、H,且∠EAF=45°.(1)当∠AEB=55°时,求∠DAH的度数;(2)设∠AEB=α,则∠AFD=(用含α的代数式表示);(3)求证:∠AEB=∠AEF.【解答】解:(1)由ABCD为正方形,则∠
DAB=∠ABC=∠C=∠ADC=90°,当∠AEB=55°时,∠EAB=90°﹣∠AEB=90°﹣55°=35°,∴∠DAH=90°﹣∠EAF﹣∠EAB=90°﹣45°﹣35°=10°,(2)由四边形ABCD为正方形可知,∠ABE=∠ADF=∠BAD=90°,∵∠AEB=α,∴∠
EAB=90°﹣α,∴∠DAF=∠BAD﹣∠EAB﹣∠EAF=90°﹣(90°﹣α)﹣45°=α﹣45°,∴∠AFD=90°﹣∠DAF=90°﹣(α﹣45°)=135°﹣α.故答案为:135°﹣α.(3)证明:将△ADF
绕点A顺时针旋转90°得到△ABI,可得E、B、I三点共线,由旋转可知∠DAF=∠BAI,AF=AI,∵∠DAF+∠EAB=90°﹣∠EAF=45°,∴∠BAI+∠EAB=45°=∠IAE,在△EAF和△EAI中,,∴△EAF≌△EAI(SAS).∴∠AEF
=∠AEI=∠AEB.【例6-2】在正方形ABCD中,已知∠MAN=45°,AH⊥MN,垂足为H,若M、N分别在边CB、DC的延长线上移动.①试探究线段MN、BM、DN之间的数量关系.②求证:AB=AH.【解答】解:①DN﹣BM=MN.证明如下:如图,在DC上截取DF=BM,连接AF,△
ABM和△ADF中,∴△ABM≌△ADF(SAS),∴AM=AF,∠BAM=∠DAF,∴∠BAM+∠BAF=∠BAF+∠DAF=90°,即MAF=∠BAD=90°,∵∠MAN=45°,∴∠MAN=∠FAN=45°,在△MAN和△FAN中,∴△MAN≌△FAN(SAS),∴M
N=NF,∴MN=DN﹣DF=DN﹣BM,∴DN﹣BM=MN;②∵△MAN≌△FAN,∴∠HNA=∠DNA,∵∠H=∠D=90°,AN=AN,∴△AHN≌△ADN(AAS),∴AD=AH,∵AD=AB,∴AH=AB.【例6-3】如图(1),
在平面直角坐标系中,AB⊥x轴于B,AC⊥y轴于C,点C(0,4),A(4,4),过C点作∠ECF分别交线段AB、OB于E、F两点(1)若OF+BE=AB,求证:CF=CE.(2)如图(2),且∠ECF=45°,S△
ECF=6,求S△BEF的值.【解答】解:(1)证明:∵AB⊥x轴,AC⊥y轴∴∠ABO=∠ACO=90°∵∠BOC=90°∴∠A=360°﹣∠ABO﹣∠ACO﹣∠BOC=90°∴∠A=∠BOC∵C(0,4),A(4,4)∴OC=AC=AB=4∵OF+BE=AB,AB=AE+BE∴OF=AE在△C
OF和△CAE中∴△COF≌△CAE(SAS)∴CF=CE.(2)将△ACE绕点C顺时针旋转90°,则FG=AE+OF,CG=CE,∠ACE=∠GCO∵∠ECF=45°,∴∠ACE+∠FCO=∠ACO﹣∠ECF=90°45°=45°∴∠GCF=∠GCO+∠FCO=∠ACE+
∠FCO=45°∴∠GCF=∠ECF在△GCF和△ECF中∴△GCF≌△ECF(SAS)∵S△ECF=6∴S△GCF=6∴S△ECA+S△OCF=6∵由(1)知四边形OBAC为边长为4的正方形∴S四边形OB
AC=4×4=16∴S△BEF=S四边形OBAC﹣S△ECF﹣S△ECA﹣S△OCF=16﹣6﹣6=4∴S△BEF的值为4.【例6-4】如图,在正方形ABCD中,M、N分别是射线CB和射线DC上的动点
,且始终∠MAN=45°.(1)如图1,当点M、N分别在线段BC、DC上时,请直接写出线段BM、MN、DN之间的数量关系;(2)如图2,当点M、N分别在CB、DC的延长线上时,(1)中的结论是否仍然成立,若成立,给予证明,若不成立,写出正确的结论,并证明;【
解答】解:(1)BM+DN=MN,理由如下:如图1,在MB的延长线上,截取BE=DN,连接AE,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAD=∠ABC=∠D=90°,∴∠ABE=90°=∠D,在△ABE和△ADN中,,∴△ABE≌△ADN(SAS),
∴AE=AN,∠EAB=∠NAD,∴∠EAN=∠BAD=90°,∵∠MAN=45°,∴∠EAM=45°=∠NAM,在△AEM和△ANM中,,∴△AEM≌△ANM(SAS),∴ME=MN,又∵ME=BE+BM=BM+DN,∴BM+DN=MN;(
2)(1)中的结论不成立,DN﹣BM=MN.理由如下:如图2,在DC上截取DF=BM,连接AF,则∠ABM=90°=∠D,在△ABM和△ADF中,,∴△ABM≌△ADF(SAS),∴AM=AF,∠BAM=∠DAF,∴∠BAM+∠BAF=∠BAF+∠DAF=
∠BAD=90°,即∠MAF=∠BAD=90°,∵∠MAN=45°,∴∠MAN=∠FAN=45°,在△MAN和△FAN中,,∴△MAN≌△FAN(SAS),∴MN=NF,∴MN=DN﹣DF=DN﹣BM,∴DN﹣BM=MN.【模型拓展】【拓展6-1】如图,已知(,)Aab,ABy⊥轴于B,且满
足22(2)0ab−+−=,(1)求A点坐标;(2)分别以AB,AO为边作等边三角形ABC和AOD,如图1试判定线段AC和DC的数量关系和位置关系.(3)如图2过A作AEx⊥轴于E,F,G分别为线段OE,AE上的两个动点,满足45FBG=
,试探究OFAGFG+的值是否发生变化?如果不变,请说明理由并求其值;如果变化,请说明理由.【解答】解:(1)根据题意得:20a−=且20b−=,解得:2a=,2b=,则A的坐标是(2,2);(2)ACCD=,且ACCD⊥.如图1,连接OC,CD,A的坐标是(2,2),2AB
OB==,ABC是等边三角形,30OBC=,OBBC=,75BOCBCO==,在直角ABO中,45BOA=,754530AOCBOCBOA=−=−=,OAD是等边三角形,30DOCAOC==,即OC
是AOD的角平分线,OCAD⊥,且OC平分AD,ACDC=,6075135ACODCO==+=,36013513590ACD=−−=,ACCD⊥,故ACCD=,且ACCD⊥.(3)不变.延长GA至点M,使AMOF=,连接BM,在BAM与BOF中,ABOBBAM
BOFAMOF===,()BAMBOFSAS,ABMOBF=,BFBM=,9045OBFABGFBG+=−=,45MBG=,在FBG与MBG中,BMBFMBGFBGBGB
G===,()FBGMBGSAS,FGGMAGOF==+,1OFAGFG+=.【拓展6-2】如图1,点A、D在y轴正半轴上,点B、C分别在x轴上,CD平分ACB与y轴交于D点,90CAOBDO=−.(1)求
证:ACBC=;(2)在(1)中点C的坐标为(4,0),点E为AC上一点,且DEADBO=,如图2,求BCEC+的长;(3)在(1)中,过D作DFAC⊥于F点,点H为FC上一动点,点G为OC上一动点,(如图3),当点H在FC上移动、点G在OC上移动时,始终满足GDHGDOFDH=+
,试判断FH、GH、OG这三者之间的数量关系,写出你的结论并加以证明.【解答】(1)证明:90CAOBDO=−,CAOCBD=.在ACD和BCD中ACDBCDCAOCBDCDCD===,()AC
DBCDAAS.ACBC=.(2)解:由(1)知CADDEADBO==,BDADDE==,过D作DNAC⊥于N点,如右图所示:ACDBCD=,DODN=,在RtBDO和RtEDN中BDDEDODN==,RtBDOR
tEDN(HL),BOEN=.在DOC和DNC中,90DOCDNCOCDNCDDCDC====()DOCDNCAAS,可知:OCNC=;28BCECBOOCNCNEOC+=++−
==.(3)GHFHOG=+.证明:由(1)知:DFDO=,在x轴的负半轴上取OMFH=,连接DM,如右图所示:在DFH和DOM中90DFDODFHDOMOMFH====,()DFHDOMSAS.DHDM=,1ODM=.122GDHODMGDM=+
=+=.在HDG和MDG中DHDMGDHGDMDGDG===,()HDGMDGSAS.MGGH=,GHOMOGFHOG=+=+.【拓展6-3】如图1,ACB为等腰三角形,90A
BC=,点P在线段BC上(不与B,C重合),以AP为腰长作等腰直角PAQ,QEAB⊥于E.(1)求证:PABAQE;(2)连接CQ交AB于M,若2PCPB=,求PCMB的值;(3)如图2,过Q作QFAQ⊥交AB的延长线于点F,过P点作DPAP⊥交AC于D,连
接DF,当点P在线段BC上运动时(不与B,C重合),式子QFDPDF−的值会变化吗?若不变,求出该值;若变化,请说明理由.【解答】(1)证明:ACB为等腰三角形,90ABC=,点P在线段BC上(不与B,C重合),以A
P为腰长作等腰直角PAQ,QEAB⊥于E.APAQ=,90ABPQEA==,90QAEBAPBAPAPB+=+=,QAEAPB=,在PAB和AQE中,ABQQEAQAEAPBAQPA===,()PABAQEAAS
;(2)解:PABAQE,AEPB=,ABCB=,QECB=.在QEM和CBM中,QMECMBQEMCBMQECB===,()QEMCBMAAS,MEMB=,ABCB=,AEPB=,2PCPB=,BE
PC=,2PCPB=,2PCMB=,2PCMB=;(3)式子QFDPDF−的值不会变化.如下图2所示:作HAAC⊥交QF于点H,QAAP⊥,HAAC⊥,APPD⊥,90QAHHAPHAPPAD+=+=,90AQHAPD==,QAHPAD=,PAQ为等腰直角三角形,
AQAP=,在AQH和APD中,AQHAPDAQAPQAHPAD===,()AQHAPDASA,AHAD=,QHPD=,HAAC⊥,45BAC=,HAFDAF=,在AHF和ADF中,AHADHAFDAFAFAF===,()
AHFADFSAS,HFDF=,1QFDPQFQHHFDFHFHF−−===.