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脚拉脚模型

 苗苗幸福 2020-06-13

前面讲过“手拉手模型”。我们知道,世间万物,很多都是成对存在的,既然有手拉手,自然也有脚拉脚。好啦,今天我们就来讲一下脚拉脚模型。 

01
理论准备

脚拉脚模型

如图中等腰△ABC与等腰△DCE中,底角顶点相交于点C,顶角∠A∠D互补,这就是脚拉脚模型

连接BE,取中点F,连接AF,DF

则有结论: AFDF

法一:倍长中线法

证明:延长AF至点G,使AF=FG

易知:△AFB≌△GFE    AC=GE

∠ACD=360°-(ACB+DCE+BCE)=360°-90°-ACB=270°-BCE

DEG=DEB+GEB

     =DEC+BEC+ABC+CBE

CBE+BEC=180°-BCE

DEC+ABC=ACB+DCE=90°

DEG=180°-BCE+90°

=270°-BCE

DEG=∠ACD

∴易知:△ACD≌△DEG

AD=DG

又∵ FAG的中点

AFDF

补充:本题也可以利用对角互补导角

如图,延长AFG,使得AF=FG

易知:△AFB≌△GFE

AB//EG

延长EG,AC,交于点H

AB//EG

BAC=CHG

BAC+CDE=180°

CHG+CDE=180°

DEG+DCH=180°

DEG=ADC

易证:△ACD≌△DEG

AD=DG

又∵ FAG的中点

AFDF

法二: 构造共顶点手拉手

如图,延长BAM,使AM=AB

△ACM为等腰三角形

同理:构造等腰△CDN

∴ 易知:△BCM∽△ECN

连接ME,BN

易知:△BCN∽△MCE

∴ ∠CMB=NBC

△MRO∽△BRC

∴ ∠MOR=RCB=90°

BNME

∵AF△BCM的中位线

AF//ME

∴ ∠OPE=90°

同理可知:∠OQF=90°

∴四边形PFQO为矩形

AFDF

法三: 中位线法

BC中点G,CE中点H,

由此易知:△AGF≌△FHD

∠1=∠4,∠2=∠3

AFD=GFH-(∠2+∠4)=180°-CGF-(∠2+∠4)

AGF=180°-1+2

CGF=90°-1+2=90°-(∠2+∠4)

AFD=180°-90°+(∠2+∠4)-(∠2+∠4)=90°

AFDF

特殊情况:等腰△ABC与等腰△DCE,都是等腰直角三角形时

AFDF,AF=DF

如图所示:

证明方式同上.

小结:脚拉脚模型的结论比较简单,但是注意,证明过程的辅助线作法,以及一些几何的转化方式,比结论本身更加重要。

02
例题精讲

1:已知:在Rt△ABC中,AB=BC,在Rt△ADE中,AD=DE,连结EC,取EC的中点M,连结DMBM.如果将图中的△ADE绕点A逆时针旋转小于45°的角,如图,那么BMDM有什么关系?

不用多说,我们刚讲的脚拉脚模型,我们已经知道结论:BMDM,BM=DM,但是,请注意,这里是大题,我们要进行严格证明才行

证明:延长DM至点F,使得DM=DF,连接FC,BF

∴△ADB≌△CFBSAS

DEM=FCM ,DM=FM  

DE//CF

如图,延长AD,CF,使它们相交于点G

DE//CF

AGC=90°

ABC=90°

BAC=BCG

易知:ABD≌△CBF(SAS)

BD=BF,且∠DBF=90°

∴△DBF为等腰直角三角形

MDF中点

BMDM,BM=DM

 

注意:这里哪些点连哪些点很重要,前面的证明中都有给出,千万不能连错。以及辅助线的做法,向哪里作辅助线,要搞清楚方向,以免出错.

2已知正方形ABCD和正方形CGEF,且D点在CF边上,MAE中点,连接MDMF

1)如图1,请直接给出线段MDMF的数量及位置关系是__________

2)如图2,把正方形CGEF绕点C顺时针旋转,使得B,C,E共线,则(1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请给出你的结论并证明.

(1) 解析:如图,延长DMEF于点P

则易知:△ADM≌△EPM

∴DM=PM=FM

∵PE=AD=DC,EF=FC

∴FP=EF-PE

FD=FC-DC

∴FP=FD

∴△DFP为等腰直角三角形

∴MF⊥MD

(2) 解析:如图,延长DM,与CE相交于点N

易知:ADM ≌△ENM

AD=DC=NE

DCFNEF中,

DC=NE,DCF=NEF,CF=EF

∴△DCF≌△NEF

DF=FN

MF=MD,MFMD

3如图,∠BAC=60°,∠CDE=120°,AB=AC,DC=DE,连接BEPBE的中点.

(1)如图1,若ACD三点共线,求∠PAC的度数;

(2)如图2,若ACD三点不共线,求证:AP⊥DP

(1)解析:如图,延长AP至点F,使得AP=PF

易知:△ABP≌△FEP

∴∠BAP=∠EFP

∴EF//AB

∵ AB=AC=EF,CD=DE

∴ AC+CD=EF+DE

∴ AD=FD

△ADF为等腰三角形

∴ ∠PAC=∠PFD=30°

(2)解析:如图,延长AP至点F,使得AP=PF

∴由(1)易知:△ABP≌△FEPAB//EFAC=EF

如图,延长AC,交EF于点G

AB//EF

∴∠BAC=CGE=60°

∵∠CGE+CDE=180°

∴∠DEF+GCD=180°

∴∠DEF=ACD

△ACD△DEF

AC=EF,DEF=ACD,CD=DE

△ACD△DEF

AD=DF

ADF为等腰三角形

PAF中点

APDP

  

4如图,△ABC中,ABAC∠ABCα,在四边形BDEC中,DBDE∠BDEMCE的中点,连接AMDM

 在图中画出△DEM关于点M成中心对称的图形

 求证:AM⊥DM

α_______AMDM

 如图所示

 解析:由 可知,△DME≌△GMC

DE//CG,DE=DB=CG

如图,延长GC,DB交于点H

则,∵DE//CG

∴∠BDE+BHC=180°

又∵∠BDE+BAC=180°

∴∠BHC=BAC

∴∠ABH=ACH

∴∠ABD=ACG

ABDACG

AB=AC,∠ABD=ACG,BD=CG

△ABD≌△ACG

AD=AG

又∵MDG的中点

AMDM

③ 由② 知:AMDM

要使AM=DM

则∠ADM=45°即可

α=45°时即可 

03
总结

 总结:1.会辨别“脚拉脚模型”2.明确“脚拉脚模型”结论,做到心中有数3.掌握该模型常见作辅助线的方法,这样才能在无数的变化中,找出暗藏的玄机

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