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一线三等角模型结论及证明(一线三等角模型口诀)

导语:一线三等角模型

【方法说明】

一线三等角指的是一条直线上的三个顶点含有三个相等的角,

如图所示,∠B=∠C=∠D.

由∠B=∠C=∠D可得∠BAC=∠DCE,因此△ABC∽△CDE.

若AC=CE,则△ABC≌△CDE.

注:(1)若题目中有一线三等角,可以直接证明相似或全等实现边与角的转化;

(2)若题目中没有给出一线三等角,也可以按需构造.

【方法归纳】

(1)如图1,正方形ABCD,有一个直角的顶点在边AB上;

图1

(2)如图2,等边三角形ABC,有一个60°角的顶点在边AB上;

图2

(3)如图3,等腰直角三角形ABC,有一个45°角的顶点在边AB上;

图3

(4)如图4,∠ACB=90°,AD⊥CE,BE⊥CE.

图4

【典型例题】

1.(13东营)(1)如图(1),已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.证明:DE=BD+CE.

(2)如图(2),将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=a,其中a为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.

(3)拓展与应用:如图(3),D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状.

图(1)

图(2)

图(3)

【解题过程】

证明:(1)∵BD⊥直线m,CE⊥直线m,

∴∠BDA=∠CEA=90°,∵∠BAC=90°,

∴∠BAD+∠CAE=90°,∵∠BAD+∠ABD=90°,

∴∠CAE=∠ABD,

又∵AB=AC,∴△ADB≌△CEA,

∴AE=BD,AD=CE,

∴DE=AE+AD= BD+CE;

(2)∵∠BDA=∠BAC=α,

∴∠DBA+∠BAD=∠BAD +∠CAE=180°—α,

∴∠DBA=∠CAE,∵∠BDA=∠AEC=α,AB=AC,

∴△ADB≌△CEA,∴AE=BD,AD=CE,

∴DE=AE+AD=BD+CE;

(3)由(2)知,△ADB≌△CEA,BD=AE,∠DBA =∠CAE,

∵△ABF和△ACF均为等边三角形,∴∠ABF=∠CAF=60°,

∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF,∴∠DBF=∠FAE,

∵BF=AF,∴△DBF≌△EAF,∴DF=EF,∠BFD=∠AFE,

∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°,∴△DEF为等边三角形.

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