在平面幾何中,有許多具有特殊性質(zhì)的基本圖形,我們稱之為基本模型. 課本習(xí)題中就有許多基本模型. 同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中要善于提煉基本模型,并在解題過程中靈活應(yīng)用. 下面舉例介紹.
模型提煉
人教版課本第33頁第5題:如圖1,△ABC ≌ △DEC,CA和CD,CB和CE是對(duì)應(yīng)邊. ∠ACD和∠BCE相等嗎?為什么?
因?yàn)椤鰽BC ≌ △DEC,它們有公共頂點(diǎn)C,因此,圖1中的△DEC和△ABC可繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)相互得到,故稱為“旋轉(zhuǎn)全等模型”.
若繼續(xù)繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn),可得不同圖形(如圖2),且設(shè)計(jì)出許多新的問題.
模型應(yīng)用
在解題中,若能尋找或構(gòu)造出旋轉(zhuǎn)全等模型,則可迅速找到解題路徑.
例1 如圖3,在△ABC和△ADE中,延長BC交DE于F. BC = DE,AC = AE,∠ACF + ∠AED = 180°. 求證:AB = AD.
解析:易得∠ACB = ∠AED.
∵BC = DE,AC = AE,
∴△ABC ≌ △ADE(SAS),∴AB = AD.
反思:由圖3迅速找到旋轉(zhuǎn)全等模型是解題的關(guān)鍵.
例2 如圖4,在△ABC和△ADE中,∠BAC = ∠DAE = 90°,且AB = AC,AD = AE,連接BD,連接CE交BD的延長線于點(diǎn)O. 求:(1)∠BOC的度數(shù);(2)BD∶CE的值.
解析:易得△ABD ≌△ACE,∴∠ABD = ∠ACE,BD = CE." (1)設(shè)BO交AC于點(diǎn)F,∵∠ABF + ∠AFB = 90°,∠AFB = ∠OFC,∴∠OFC + ∠OCF = 90°, ∴∠BOC = 90°;(2)∵BD = CE,∴BD∶CE = 1.
反思:圖4比較復(fù)雜,只要從中分離出旋轉(zhuǎn)全等模型,問題即可迎刃而解.
例3 (2024·河南)定義:至少有一組鄰邊相等且對(duì)角互補(bǔ)的四邊形叫做鄰等對(duì)補(bǔ)四邊形. 根據(jù)定義可得出鄰等對(duì)補(bǔ)四邊形的邊、角的性質(zhì). 下面研究與對(duì)角線相關(guān)的性質(zhì). 如圖5,四邊形ABCD是鄰等對(duì)補(bǔ)四邊形,AB = AD,AC是它的一條對(duì)角線. 寫出圖中相等的角,并說明理由.
解析:通過觀察、測量可以猜想∠ACB = ∠ACD. 下面說明理由.
方法1:如圖5,延長CB到N,使得BN = CD,連接NA. 易證△ABN ≌ △ADC,∴AN = AC,∠ANB = ∠ACD. ∴∠ANC = ∠ACB,∴∠ACB = ∠ACD.
方法2:如圖6,過點(diǎn)A作AN ⊥ BC于N,AM ⊥ CD交CD的延長線于M. ∵四邊形ABCD的對(duì)角互補(bǔ),∴∠B + ∠ADC = 180°. ∵∠ADM + ∠ADC = 180°,∴∠B = ∠ADM." ∵∠ANB = ∠AMD = 90°,∠B = ∠ADM,AB = AD,∴△ABN ≌ △ADM,∴AN = AM,∴∠ACB = ∠ACD.
反思:受旋轉(zhuǎn)全等模型的啟發(fā),添加輔助線構(gòu)造旋轉(zhuǎn)全等模型是解題關(guān)鍵.
分層作業(yè)
難度系數(shù):★★★ 解題時(shí)間:6分鐘
1. 如圖7,Rt△ABC中,AB = AC,AD ⊥ BC,垂足為D. E,F(xiàn)分別是CD,AD上的點(diǎn),且CE = AF. 如果∠AED = 62°,那么∠DBF = .
2. 在△ABC中,∠ABM = 45°,AM ⊥ BM,垂足為M,點(diǎn)C是BM延長線上一點(diǎn),連接AC. 如圖8,點(diǎn)D是線段AM上一點(diǎn),MD = MC,點(diǎn)E是△ABC外一點(diǎn),EC = AC,連接ED并延長交BC于點(diǎn)F,且點(diǎn)F是線段BC的中點(diǎn). 求證:∠BDF = ∠CEF.
難度系數(shù):★★★★ 解題時(shí)間:4分鐘
3. 在Rt△ABC中,∠BAC = 90°,AC = 2AB,點(diǎn)D是AC的中點(diǎn),將一塊銳角為45°的直角三角板如圖9放置,使三角板斜邊的兩個(gè)端點(diǎn)分別與A,D重合,連接BE,EC. 試猜想線段BE和EC的數(shù)量及位置關(guān)系,并證明你的猜想.
(答案見第39頁)
(作者單位:江蘇省興化市戴澤初級(jí)中學(xué))
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·提升版2024年10期