李蘇娟
真題呈現(xiàn)
例1(2020·貴州·黔東南·第25題①)如圖1,△ABC和△DCE都是等邊三角形,△BCD與△ACE是否全等?若全等,加以證明;若不全等,請說明理由.
追根溯源
八年級上冊第83頁第12題:如圖2,△ABD,△AEC都是等邊三角形. 求證:BE = DC.
本題考查等邊三角形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì). 教科書中多次出現(xiàn)這個基本圖形.
破解策略
解例1的關(guān)鍵是尋找或構(gòu)造基本圖形,再運用基本圖形的有關(guān)知識不難找到解題路徑. 求解例1需熟知的兩個基本圖形是等邊三角形模型(圖3)和手拉手全等三角形模型(圖4).
解析:如圖1,△BCD與△ACE全等. 理由:
[∵△ABC]和[△DCE]都是等邊三角形,[∴AC=BC],[DC=EC],[∠ACB=∠DCE=60°],
[∴∠ACB+∠ACD=∠DCE+∠ACD],即[∠BCD=∠ACE].
在[△BCD]和[△ACE]中,∵CD = CE,[∠BCD=∠ACE],BC = AC,[∴△BCD≌△ACE](SAS).
原題延伸
變式1 轉(zhuǎn)動圖1中△CDE的位置,使點B,C,E在一條直線上,設(shè)出BD,AE與兩個等邊三角形的邊AC,DC的交點.
例2 如圖5,C為線段BE上一動點(不與點B,E重合),在BE同側(cè)分別作正三角形ABC和正三角形CDE,BD與AE交于點O,BD與AC交于點M,AE與CD交于點N,連接MN. 以下五個結(jié)論:① BD = AE; ② MN[?]BE;③ BM = AN;④ DE = DM;⑤ ∠BPA = 60°. 恒成立的有_________(把你認為正確的序號都填上).
解析:∵△ABC與△DCE為等邊三角形,
∴CD = CE,AC = BC,∠BCD = ∠ACE = 120°,
∴△BCD ≌ △ACE,∴BD = AE. 故①正確.
∵△ABC為等邊三角形,∴AC = BC,∠ACB = ∠DCE = 60°.
∴∠ACD = 180° - ∠BCA - ∠DCE = 180° - 60° - 60° = 60°.
∵△BCD ≌ △ACE,∴∠DBE = ∠CAE,∴△BCM ≌ △ACN,
∴MC = CN,∴△MCN為等邊三角形,∴∠MNC = ∠NCE = 60°,∴MN[?]BE. 故②正確.
∵△MNC是等邊三角形,∴CN = CM.
∵∠BCM = ∠ACN,BC = AC,∴△BMC ≌ △ANC,∴BM = AN. 故③正確.
∵DC = DE,∠MCN = ∠CMN = 60°,∴∠DMC>60°,∴DM ≠ DC,即DM ≠ DE. 故④錯誤.
∵∠CBM = ∠PAM,∠ABC = 60°,∴∠ABM + ∠PAM = 60°.
∵∠ABC = 60°,∴∠BPA = 180° - (∠ABM + ∠PAM) - ∠BAC = 60°. 故⑤正確. 因此填①②③⑤.
變式2 在圖5中,取BD,AE的中點、三等分點、四等分點、……判斷分點與點C組成的三角形的形狀.
例3 如圖6,△ABC,△ECD都是等邊三角形,且B,C,E在一條直線上,連接BD,AE,點M,N分別是線段BD,AE上的兩點,且BM = [13]BD,AN = [13]AE,則△CMN的形狀是( ).
A. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 等邊三角形 D. 不等邊三角形
解析:同變式1,先證明△BCD ≌ △ACE,得到BD = AE,
再由BM = [13]BD,AN = [13]AE,得到BM = AN,
再證明△BMC ≌ △ANC,得到[∠BCM=∠ACN],[MC=NC],
∴[∠BCM+∠ACM=∠ACN+∠ACM=60°],
∴[△CMN]是等邊三角形. 故選C.
變式3 將圖1中一個等邊三角形的兩邊去掉,變?yōu)樽钪祮栴}.
例4 如圖7,D是等邊三角形ABC外一點. 若BD = 8,CD = 6,連接AD,則AD的最大值與最小值的差為_________.
解析:以CD為邊向外作等邊三角形CDE,連接BE.
∵CE = CD,CB = CA,∠ECD = ∠BCA = 60°,∴∠ECB = ∠DCA,
∴△ECB ≌ △DCA(SAS),∴BE = AD.
∵DE = CD = 6,BD = 8,∴8 - 6 ≤ BE ≤ 8 + 6,∴2 ≤ BE ≤ 14,
∴2 ≤ AD ≤ 14. ∴AD的最大值與最小值的差為12.
變式4 將等邊三角形改為頂角相等的等腰三角形,例1的結(jié)論成立. (請同學們嘗試證明)
同步演練
(1)如圖9,點O是線段AD的中點,分別以AO和DO為邊在線段AD的同側(cè)作等邊三角形OAB和等邊三角形OCD,連接AC和BD,相交于點E,連接BC. 求∠AEB;(2)△OAB固定不動,保持△OCD的形狀和大小不變,將△OCD繞著點O旋轉(zhuǎn)(△OAB和△OCD不能重疊),如圖10,求∠AEB.
答案:(1)60°? (2)60°
(作者單位:江蘇省興化市戴澤初級中學)