【条件】:△OAB和△OCD均为等边三角形。
【结论】:①△OAC≌△OBD;②∠AEB=60°;
③OE平分∠AED。
2) 等腰直角三角形
【条件】:△OAB和△OCD均为等腰直角三角形。
【结论】:①△OAC≌△OBD;②∠AEB=90°;
③OE平分∠AED。
3)顶角相等的两任意等腰三角形
【条件】:△OAB和△OCD均为等腰三角形;
且∠COD=∠AOB。
【结论】:①△OAC≌△OBD;②∠AEB=∠AOB;
③OE平分∠AED。
- 模型2 -
手拉手模型—旋转型相似
(1)一般情况
【条件】:CD∥AB,将△OCD旋转至右图的位置。
【结论】:①右图中△OCD∽△OAB ↔ △OAC∽△OBD;
②延长AC交BD于点E,必有∠BEC=∠BOA。
(2)特殊情况
【条件】:CD∥AB,∠AOB=90°,将△OCD旋转至右图的位置。
【结论】:①右图中△OCD∽△OAB ↔ △OAC∽△OBD;
②延长AC交BD于点E,必有∠BEC=∠BOA;
③BD/AC=OD/OC=OB/OA=tan∠OCD;
④BD⊥AC;
⑤连接AD、BC,必有AD²+BC²=AC²+BD²;
⑥SABCD=1/2AC·BD。
- 模型3 -
对角互补模型
(1)全等型-90°
【条件】:①∠AOB=∠DCE=90°;②OC平分∠AOB。
【结论】:①CD=CE;②OD+OE=√2OC;
③SODCE=S△OCD+S△OCE=1/2OC2。
证明提示:
①作垂直,如上图左,证明△CDM≌△CEN。
②过点C作CF⊥OC,如上图右,证明△ODC≌△FEC
※当∠DCE的一边交AO的延长线于D时(如上图):
①CD=CE;②OE-OD=√2OC;
③S△OCE-S△OCD=1/2OC2。
(2)全等型-120°
【条件】:①∠AOB=2∠DCE=120°;②OC平分∠AOB。
【结论】:①CD=CE;②OD+OE=OC;
③SODCE=S△OCD+S△OCE=√3/4OC2。
证明提示:
①可参考『全等型-90°』证法一;
②如右上图:在OB上取一点F,使OF=OC,证明△OCF为等边三角形。
(3)全等型-任意角ɑ
【条件】:①∠AOB=2ɑ,∠DCE=180-2ɑ;②CD=CE。
【结论】:①OC平分∠AOB;②OD+OE=2OC·cosɑ;
③S△OCD+S△OCE=OC2·sinɑ·cosɑ
证明提示:
1、四边形对角互补,剩余的对角也互补。
2、距离角的两边相等的点,在角的平分线上。
※当∠DCE的一边交AO的延长线于D时(如上图):
原结论变成:①OC平分∠AOB;
②OE-OD=2OC·cosɑ;
③S△OCE-S△OCD=OC2·sinɑ·cosɑ
可参考上述第②种方法进行证明。请思考初始条件的变化对模型的影响。
- 模型4 -
角含半角模型--90°
(1)角含半角模型90°---1
【条件】:①正方形ABCD;②∠EAF=45°。
【结论】:①EF=DF+BE;②△CEF的周长为正方形ABCD周长的一半;
反之也成立:
【条件】:①正方形ABCD;②EF=DF+BE;
【结论】:①∠EAF=45°;
(2)角含半角模型90°---2
【条件】:①正方形ABCD;②∠EAF=45°;
【结论】:①EF=DF-BE;
证明提示:
(3)角含半角模型90°---3
【条件】:①Rt△ABC;②∠DAE=45°;
【结论】:BD²+CE²=DE²。
证明提示:△ABF≌△ACE
若∠DAE旋转到△ABC外部时,结论仍然成立(如上图)
(4)角含半角模型90°---变形
【条件】:①正方形ABCD;②∠EAF=45°;
【结论】:△AHE为等腰直角三角形;
证明:
∵∠GAH=45°=∠GBE,
又∵∠AGH=∠BGE,
∴△AGH∽△BGE,∴AG/BG=HG/EG;
∵∠AGB=∠HGE,
∴△AGB∽△HGE,
∴∠GEH=∠ABG=45°
∴△AHE为等腰直角三角形。
- 模型5 -
倍长中线模型
(1)倍长中线类模型---1
【条件】:①矩形ABCD;②BD=BE;③DF=EF;
【结论】:AF⊥CF
证明提示:
①有平行线AD∥BE;
②平行线间线段有中点DF=EF;
可以构造“8”字全等△ADF≌△HEF。
(2)倍长中线类模型---2
【条件】:①平行四边形ABCD;②BC=2AB;
③AM=DM;④CE⊥AB;
【结论】:∠EMD=3∠MEA
证明提示:
AB∥CD,AM=DM,延长EM,构造△AME≌△DMF,连接CM构造等腰△EMC,等腰△MCF,等腰△DMC。
- 模型6 -
相似三角形360°旋转模型
(1)相似三角形(等腰直角)360°旋转模型---倍长中线法
【条件】:①△ADE、△ABC均为等腰直角三角形;
②EF=CF;
【结论】:①DF=BF;②DF⊥BF
辅助线:延长BF到点G,使FG=BF,连接DG、BD、EG,证明△BDG为等腰直角三角形。
突破点:△ABD≌△EGD。
证明提示:
①证明△EFG≌△CFB(倍长中线)
②GE∥CB,GE⊥AB
③“8”字型,∠DAB=∠DEG
④证明△DAB≌△DEG(SAS)
(2)相似三角形(等腰直角)360°旋转模型---补全法
【条件】:①△ADE、△ABC均为等腰直角三角形;
②EF=CF;
【结论】:①DF=BF;②DF⊥BF
辅助线:构造等腰直角△AEG、△AHC;
辅助线思路:将DF与BF转化到CG与EH。
证明提示:
①证明△GAC≌△EAH(SAS)
②证明EH⊥CG
∵∠GCH=45°+∠GCA
∠EHC=45°-∠EHA=45°-∠GCA
∴∠GCH+∠EHC=90°
∴EH⊥CG
(3)任意相似直角三角形360°旋转模型---倍长法
【条件】:①△OAB∽△ODC;②∠OAB=∠ODC=90°;
③BE=CE;
【结论】:①AE=DE;②∠AED=2∠ABO
辅助线:延长DE至M,使ME=DE。
证明提示:
①证明△BEM≌△CED(SAS),
②证明△ABM∽△AOD,
③证明△AMD∽△ABO
证明∠ABM=∠AOD是难点。
∠ABM=360°-∠ABO-∠OBC-∠EBM
=360°-∠ABO-∠OBC-∠ECD
=360°-∠ABO-∠OBC-(∠BCO+∠OCD)
=360°-∠ABO-∠OBC-∠BCO-∠OCD
=360°-(∠OBC+∠BCO)-(∠ABO+∠OCD)
=180°-(∠OBC+∠BCO)+180°-(∠ABO+∠OCD)
=∠BOC+∠AOB+∠COD
=∠AOD
(4)任意相似直角三角形360°旋转模型---补全法
【条件】:①△OAB∽△ODC;②∠OAB=∠ODC=90°;
③BE=CE;
【结论】:①AE=DE;②∠AED=2∠ABO
辅助线:延长BA到G,使AG=AB,延长CD到点H使DH=CD,连接CG、BH,补全△OGB、△OCH构造旋转模型。转化AE与DE到CG与BH,难点在转化∠AED。
证明提示:
证明△OGC≌△OBH(SAS)
∠AED=∠GFH=∠FGB+∠GBF
=∠FGB+∠ABO+∠OBF
=2∠ABO
- 模型7 -
最短路程模型
(1)最短路程模型1--将军饮马
总结:上图为常见的轴对称类最短路程问题,
最后都转化到:两点之间,线段最短;
特点:①动点在直线上;②起点、终点固定;
(2)最短路程模型二---点到直线类1
【条件】:①OC平分∠AOB;②M为OB上一定点;③P为OC上一动点;④Q为OB上一动点;
【问题】:求MP+PQ最小时,P、Q的位置?
辅助线:将作Q关于OC对称点Q’,转化PQ’=PQ,过点M作MH⊥OA,则MP+PQ=MP+PQ’≥MH(垂线段最短)
(3)最短路程模型二(点到直线类2)
【条件】:A(0,4),B(-2,0),P(0,n)
【问题】:n为何值时,PB+√5/5PA最小?
求解方法:①x轴上取C(2,0),使sin∠OAC=√5/5;②过B作BD⊥AC,交y轴于点E,点E的纵坐标即为所求;③tan∠EBO=tan∠OAC=1/2,即E(0,1)。
(4)最短路程模型三(旋转类最值模型)
【条件】:①线段OA=4,OB=2;②OB绕点O在平面内360°旋转;
【问题】:AB的最大值,最小值分别为多少?
【结论】:以点O为圆心,OB为半径作圆,如图所示,将问题转化为“三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边”。
最大值:OA+OB;最小值:OA-OB。
【条件】:①线段OA=4,OB=2;②以点O为圆心,OB,OC为半径作圆;③点P是两圆所组成圆环内部(含边界)一点;
【结论】:
若PA的最大值为10,则OC= 6 ;
若PA的最小值为1,则OC= 3 ;
若PA的最小值为2,则OC的取值范围是:0
【条件】:①Rt△OBC,∠OBC=30°;
②OC=2;③OA=1;④点P为BC上动点(可与端点重合);
⑤△OBC绕点O旋转;
【结论】:①PA最大值为OA+OB=1+2√3;
②PA的最小值为1/2OB-OA=√3-1;
- 模型8 -
二倍角模型
【条件】:在△ABC中,∠B=2∠C;
辅助线:以BC的垂直平分线为对称轴,作点A的对称点A’,连接AA’、BA’、CA’、
则BA=AA’=CA’(注意这个结论)
此种辅助线作法是二倍角三角形常见的辅助线作法之一,不是唯一作法。
- 模型9 -
相似三角形模型
(1)相似三角形模型--基本型
平行类:DE∥BC;
结论:AD/AB=AE/AC=DE/BC (注意对应边要对应)
(2)相似三角形模型---斜交型①
【条件】:如下图,∠AED=∠ACB=90°;
【结论】:AE×AB=AC×AD
(3)相似三角形模型---斜交型②
【条件】:如下图,∠ACE=∠ABC;
【结论】:AC²=AE×AB
上右图还存在射影定理:AB×EC=BC×AC;BC²=BE×BA;CE²=AE×BE;
(4)相似三角形模型---一线三等角模型
【条件】:
1图:∠ABC=∠ACE=∠CDE=90°;
2图:∠ABC=∠ACE=∠CDE=60°;
3图:∠ABC=∠ACE=∠CDE=45°;
【结论】:①△ABC∽△CDE;②AB×DE=BC×CD;
一线三等角模型也经常用来建立方程或函数关系。
(5)相似三角形模型---圆幂定理型
【条件】:(1)图中PA为圆的切线;
【结论】:
(1)图:PA²=PC×PB;
(2)图:PA×PB=PC×PD;
(3)图:PA×PB=PC×PD;
以上结论均可以通过相似三角形进行证明。
熟练掌握上面的几何模型,将会帮助我们理清证明题里的逻辑关系,化繁为简,降低几何证明题的难度。
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