八上第10讲 等腰三角形,你都掌握了吗?(下) 模型篇

写在前面

离期中考试的时间已不足两个星期,本讲我们将等腰三角形中的三大模型,将军饮马,手拉手,两圆一线 进行归纳总结!

模型篇

一、将军饮马最值

1、模型再现

将军每天从军营A出发,先到河边饮马,然后再去河岸同侧的军营B开会,应该怎样走才能使路程最短?

我们把俯视图视角的问题抽象化,数学化,将河流看作一条直线l,军营看作一个点,转化为一个路程之和的最短问题.即如下图:直线同侧有两点A,B,在直线上选取一点C,使得AC+BC最短.

如果“将军饮马”问题不能很快回答,那么我们先看这个问题,假如军营A,B在河的两岸,那么这个点C在哪呢?

很简单,连接AB,与直线l的交点即为点C.理由,两点之间,线段最短.(当然也可以用三角形一边小于两边之和)

那么回到原先的问题,即军营A,B在河的同侧,该如何思考就不难了.根据线段对称性,只需作点A关于直线l的对称点A’,连接A’B,与直线l的交点即为点C.

2、实战分析

例1:

如图,在△ABC中,AB=AC,BC=4,面积是12,AC的垂直平分线EF分别交AB,AC边于点E,F.若点D为BC边的中点,点P为线段EF上一动点,则△PCD周长的最小值为______.

解答:

2、实战分析

例2:

如图,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,AD=8,AD是∠BAC的平分线.

若P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是_____.

解答:

二、手拉手

1、模型再现

所有的手拉手模型,皆起源于下图.

我们先来看一张示例图片.

国家领导人外出访问时,经常与他国领导人采用这样的握手方式,以示友好.那么上图中,AC,BC,DC,EC即可看作两个人的两双手臂,点C看作两个人握在一起的四只手,是不是很形象?

那么,“两个形状相同的图形,共用同一个顶点”,即可看作“手拉手模型”.更特殊的,符合“共顶点,两对等线段”的图形,也是常考的模型.

这里给出四个常见模型.

2、手拉手模型中的一些结论及证明

以共线,共顶点双等边三角形为例,

在八上阶段可有以下几个结论:

(1)△ADC≌△BEC

(2)∠AOB=60°

(3)△APC≌BQC

(4)△ECQ≌△DCP

(5)△PCQ为等边三角形

(6)PQ∥AE

(7)OC平分∠AOE

(8)OA=OB+OC

(9)OE=OC+OD

这里(3)(4)类似,(8)(9)较难,详见2年前文章《八上第六讲 初识手拉手模型》,故选取(2)(3)(7)进行证明!

结论(2)

法1:

由△ADC≌△BEC得,

∠1=∠2,又∵∠APC=∠BPO,∴∠AOB=∠ACB=60°.

法2:(捆绑旋转)

△ACD绕点C顺时针旋转60°到△BCE,

则AD也绕点C顺时针旋转60°到BE,

其夹角为60°.

具体详解可见《八上第一讲  全等证明格式易错分析(附“捆绑旋转”秒杀一类全等填空题)

结论(3)

由∠1=∠2,AC=BC,∠ACP=∠BCQ=60°可证.

结论(7)

过点C作CM⊥AD,CN⊥BE.

2、实战分析

例1:

两个大小不同的等腰直角三角尺如图1所示放置,图2是由它抽象出的几何图形,点B、C、E在同一条直线上,连接DC.

(1)请找出图2中的全等三角形,并给予证明(说明:结论中不得含有未标识的字母);

(2)证明:DC⊥BE.

解答:

2、实战分析

例2:

如图,四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,AB=AC,点E是BD上一点,且AE=AD,∠EAD=∠BAC.

(1)求证:∠ABD=∠ACD;

(2)若∠ACB=62°,求∠BDC的度数.

解答:

2、实战分析

例3:

如图所示,点O是等边△ABC内一点,∠BOC=α,∠AOB=β(α、β均不是锐角),将△BOC绕点C按顺时针方向旋转60°得△ADC,连接OD.

(1)当β=110°,α=120°时,∠OAD=______.

(2)∠OAD与α、β之间的哪一个角度有关系?写出关系式.

(3)当β=100°,α等于多少时,△ADO是等腰三角形.

解答:

三、等腰三角形存在性

1、模型再现

平面内有一条线段AB,请再找一点C,使△ABC为等腰三角形.

分析:

若以AB为底,则点C为顶角顶点,CA=CB,所以想到点C在线段AB的中垂线上,作AB的中垂线.若以AB为腰,则点A可为顶角顶点,AC=AB,想到以点A为圆心,AB长为半径作圆.同理,可以以点B为圆心,BA长为半径构造.由于要形成三角形,三个点必须保证不共线,则去掉点A、点B,及下图中,其余3个白色的点.而中垂线实质上就是画两个圆后将交点相连的直线,因此,先画两个圆,一条中垂线自然出来,即“两圆一线问题”.

2、实战分析

例1:

Rt△ABC中,∠BAC=30°,∠ACB=90°,在直线BC或AC上取一点P,使△PAB为等腰三角形,符合题意的点P的有几个?

解答:6个

2、实战分析

例2:

Rt△ABC中,∠BAC=45°,∠ACB=90°,在直线BC或AC上取一点P,使△PAB为等腰三角形,符合题意的点P的有几个?

解答:7个

2、实战分析

例3:

如图,A,B两点在正方形网格的格点上,每个方格都是边长为1的正方形,点C也在格点上,且为等腰三角形,满足条件的点C有______个.

解答:9个

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