【提招专题】全等三角形 模型6——半角模型

全等三角形模型繁杂,本次的内容是全等三角形的第六个模型——半角模型。半角即一个角的度数是另一个角度数的一半,无论是三角形、正方形还是不规则四边形,都有半角的出现,本次讲解的内容是根据几何图形中的半角条件,证明两个三角形全等并解决实际问题。

 

模型讲解

一、正方形中的半角模型

【条件】如图①两个角共顶点,②其中一个角(45º)是另一个角(90º)的一半

     

【结论】①EF=BE+DF,  ②EA平分∠BEF,FA平分∠DFE,

                ③△EFC的周长等于正方形边长的2倍

 

                 

                ④ 如图:AM=AB

 

                       

 

              ⑤  如图:∠EAF=45º,则EF²=BE²+FC²

                           

【证明】①∶延长CB至点P,使得BP=DF 连接AP

                    第一次全等                                      第二次全等

              在△ABP和△ADF中                           在△AEP和△AEF中

       (1)AB=AD(正方形边长相等)   (1)AP=AF

       (2) ∠ABP=∠ADF=90º                   (2)∠PAE=∠FAE

       (3)BP=DF(构造)                       (3)AE=AE

          ∴ △ABP≌△ADF(SAS)                  ∴△AEP≌△AEF(SAS)

          ∴AP=AF ,∠1=∠2                           ∴PE=EF

          ∵∠2+∠3=45º                                    即PB+BE=EF

          ∴∠1+∠3=45º,                                   ∴DF+BE =EF

          ∴∠PAE=∠FAE  

            ②  由①得:△AEP≌△AEF,则∠4=∠5,∠AFE=∠P

             又△APB≌△AFD,∴∠P=∠AFD,∴∠AFE=∠AFD

           ∴EA平分∠BEF,FA平分∠DFE

            ③  由①得:EF=BE+DF,∴△EFC的周长=EF+EC+CF=BE+DF+EC+CF

             =BC+DC, ∴△EFC的周长等于正方形边长的2倍

            ④  过A作AM⊥EF,则∠AME=∠B=90º。由①得∠1=∠2,AE=AE,

            ∴△ABE≌△AME(AAS),∴AM=AB

           ⑤ 如图,过点A作AP⊥AF 且AP=AF.连接PE

∵∠CAB= ∠PAF=90º,∠1=∠2

              第一次全等                      第二次全等

        在△ABP和△ACF中              在△AEP和△AEF中

         (1)AB=AC                        (1)  AP=AF

         (2) ∠2=∠1                       (2)∠PAE=∠FAE

         (3)AP=AF                        (3) AE=AE

        ∴ △ABP≌△ACF(SAS)         ∴△AEP≌△AEF(SAS)

       ∴BP=CF ,∠ABP=∠C=45º    ∴PE=EF

      ∵∠EAF=45º                               在Rt△PBE中,PE²=PB²+BE²

      ∴∠1+∠3=45º,                           即EF²=CF²+BE²

      ∴∠2+∠3 =45º 

 

二、等腰三角形中的半角模型

【条件】  如图,△ABC是等边三角形,△BDC 是等腰三角形,

且∠BDC=120°,∠MDN=60º,

【结论】①MN= BM+CN;

                ②△MAN 的周长等于△ABC边长的 2 倍;

                ③MD是∠BMN的平分线,ND是∠CNM的平分线

【证明】

             

∵△BDC是等腰三角形,且∠BDC=120°,

∴∠BCD=∠DBC=30°.

∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC = ∠BAC = ∠BCA=60°,

∴∠DBA= ∠DCA=90°.

延长 AB至点F,使BF=CN,连接DF,如图.在△BDF 和△CDN 中,DB=DC,∠DBF=∠DCN,BF=CN,∴△BDF≌△CDN(SAS),

∴∠BDF=∠CDN,∠F=∠CND,DF=DN.

∵∠MDN=60°, ∴∠BDM+∠CDN=60°,∴∠BDM+∠BDF=60°,

即∠FDM=60°=∠MDN.

在△DMN 和△DMF 中,DN=DF,∠MDN= ∠MDF, DM=DM,

∴△DMN≌△DMF(SAS),∴ MN=MF=BM+CN,

∠F=∠MND=∠CND,∠FMD=∠DMN,

∴△AMN的周长是 AM+AN+MN=AM+MB+CN+AN=AB+AC=2边长.

 

三、对角互补且邻边相等的半角模型

【条件】如图,∠B+∠D=180°,∠BAD= 2∠EAF,AB=AD,

                 

【结论】①EF=BE+FD;

                ②EA 是∠BEF的平分线,FA是∠DFE的平分线.

 

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