一、全等三角形的常用模型

图1:全等三角形的九大模型及两大构造方法
模型一:平移模型
定义: 沿同一直线平移的两个三角形重合。
解题思路:
① 加(减)共线部分,得到一组对应边相等;
② 利用平行线性质找对应角相等。
模型二:翻折(轴对称)模型
定义: 两个三角形过公共点所在的直线或公共边折叠,两个三角形重合。
解题思路:
① 通过公共角、垂直、对顶角、等腰三角形等条件得对应角相等;
② 通过公共边、中点、等边等条件得对应边相等。
模型三:手拉手模型
定义: 两个顶角相等的等腰三角形顶角顶点重合,左底角顶点互连,右底角顶点互连所组成的图形。
解题思路: 加(减)共顶点的角的共角部分,得到一组对应角相等。
模型四:半角模型
定义: 有公共顶点,锐角等于较大角的一半,且组成这个较大角的两边相等。通过作辅助线将角的倍分关系转化为角的相等关系,并进一步构成全等三角形。
解题思路: 延长一边,构造全等三角形,从而得到线段之间的数量关系。
模型五:一线三等角模型
定义: 两个三角形有一条边共线;同一直线上有三个相等的角的顶点,∠1 = ∠2 = ∠3。
解题思路: 利用三角形内角和为 180° 和内、外角关系,通过等角代换得到一组相等的角,利用 AAS 或 ASA 证明三角形全等。
模型六:平行线中点模型
定义: 平行线之间夹中点,通过延长过中点的线段与平行线相交,从而构造一对全等三角形,并将已知条件中的线段和角进行转移。
典型应用: 已知 AB ∥ CD,点 E、F 分别在直线 AB、CD 上,点 O 为线段 EF 的中点,延长 PO 交 CD 于点 Q,证明 △POE ≌ △QOF。
七、婆罗摩笈多模型(重点)
婆罗摩笈多模型是全等三角形中的核心模型,在中考和竞赛中频繁出现,需要重点掌握。
模型定义
婆罗摩笈多模型涉及等腰直角三角形的组合。如图所示,△ABC 和 △DBE 是等腰直角三角形,连接 AD、CE,M、N 分别在 AD、CE 上,且 MN 经过点 B。

图2:婆罗摩笈多模型原版及例题

图3:婆罗摩笈多模型定义及性质1证明
核心性质
【性质1:垂直得中点】 若 MN ⊥ CE,则有以下三个结论:
结论①: 点 N 是 AD 的中点
结论②: S△CBE = S△ABD
结论③: CE = 2BN
证明过程
证明①(垂直得中点):
过 A 作 AP ⊥ MN,垂足为 P;过 D 作 DQ ⊥ MN 交 MN 的延长线于 Q。

图4:婆罗摩笈多模型证明②和证明③
证明过程(续)
证明②(面积相等):
证明③(CE = 2BN):
核心结论:垂直 → 中点 → 面积相等 → 2倍关系
八、双等腰直角三角形模型(重点)
双等腰直角三角形模型与婆罗摩笈多模型密切相关,是婆罗摩笈多模型的推广形式,需要重点掌握。
四种变体模型
| 模型名称 | 条件 | 方法 | 结论 |
|---|---|---|---|
| 向外作(知中点,证垂直) | AB ⊥ AD,AC ⊥ AE,AB = AD,AC = AE,F是BC的中点 | 倍长中线AF | AF ⊥ DE,DE = 2AF |
| 向外作(知垂直,证中点) | AB ⊥ AD,AC ⊥ AE,AB = AD,AC = AE,AF ⊥ BC | 作DM ⊥ AF,EN ⊥ AF | G是DE的中点,BC = 2AG |
| 向内作(知中点,证垂直) | AB ⊥ AD,AC ⊥ AE,AB = AD,AC = AE,F是BC的中点 | 倍长中线AF | AF ⊥ DE,DE = 2AF |
| 向内作(知垂直,证中点) | AB ⊥ AD,AC ⊥ AE,AB = AD,AC = AE,AF ⊥ BC | 作DM ⊥ AF,EN ⊥ AF | G是DE的中点,BC = 2AG |
核心思想
① 向外作: 两个等腰直角三角形在原三角形外侧
② 向内作: 两个等腰直角三角形在原三角形内侧
③ 关键: 利用"倍长中线"或"作垂线"构造全等
④ 统一结论: 中点 ↔ 垂直可以互推,且有2倍关系
核心关系:中点 ⟺ 垂直,且存在2倍关系
总结
九大模型核心思想
- 平移模型: 利用平行线和共线关系
- 翻折模型: 利用对称性和公共元素
- 手拉手模型: 利用等腰三角形的对称性
- 半角模型: 角的倍分关系转化为相等关系
- 一线三等角: 利用内角和与外角性质
- 平行线中点: 构造全等转移条件
- 婆罗摩笈多: 等腰直角三角形组合(重点)
- 双等腰直角: 中点与垂直的互推关系(重点)
学习建议: 重点掌握婆罗摩笈多模型和双等腰直角三角形模型,这两个模型在考试中出现频率最高,且结论可以互相推导。婆罗摩笈多模型的核心是"垂直得中点",双等腰直角三角形模型的核心是"中点与垂直的互推"。
课后练习
一、选择题(每题5分,共25分)
1. 下列模型中,属于利用"共线部分加(减)"构造对应边相等的是( )
- A. 翻折模型
- B. 平移模型
- C. 手拉手模型
- D. 半角模型
答案:B。平移模型中,通过加(减)共线部分得到一组对应边相等。
2. 在婆罗摩笈多模型中,已知 △ABC 和 △DBE 是等腰直角三角形,MN ⊥ CE,则下列结论不一定正确的是( )
- A. N 是 AD 的中点
- B. S△CBE = S△ABD
- C. CE = 2BN
- D. AD = CE
答案:D。婆罗摩笈多模型的三个核心结论分别是中点、面积相等和2倍关系,但 AD = CE 并非该模型的一般结论。
3. 一线三等角模型中,若 ∠1 = ∠2 = ∠3 = 60°,且 BC = 6,AC = 8,则判定三角形全等的依据通常是( )
- A. SSS
- B. SAS
- C. AAS 或 ASA
- D. HL
答案:C。一线三等角模型利用三角形内角和为 180° 以及内、外角关系,通过等角代换得到一组相等的角,所以通常用 AAS 或 ASA 证明全等。
4. 在双等腰直角三角形模型中,"向外作、知中点"的结论是( )
- A. AF ⊥ DE,DE = AF
- B. AF ⊥ DE,DE = 2AF
- C. AF ∥ DE,DE = 2AF
- D. G 是 DE 的中点
答案:B。"向外作、知中点、证垂直"模型的结论是 AF ⊥ DE,DE = 2AF。
5. 下列说法正确的是( )
- A. 手拉手模型要求两个三角形必须是等边三角形
- B. 半角模型中锐角一定等于直角的一半
- C. 平行线中点模型通过倍长中线构造全等来转移条件
- D. 翻折模型不需要公共边
答案:C。A错误,手拉手模型要求顶角相等的等腰三角形即可;B错误,半角模型是锐角等于较大角的一半,不一定是直角;D错误,翻折模型通常需要借助公共边或公共点。
二、填空题(每题5分,共15分)
6. 在婆罗摩笈多模型中,若 MN ⊥ CE,BN = 5,则 CE = ________。
答案:10。根据结论③,CE = 2BN = 2 × 5 = 10。
7. 在双等腰直角三角形模型中,"向内作、知垂直"可证得 G 是 DE 的 ________,且 BC = ________。
答案:中点;2AG。
8. 全等三角形九大模型中,被视为"重点模型"需要在考试中重点掌握的两个模型是________和________。
答案:婆罗摩笈多模型、双等腰直角三角形模型。
三、证明题(每题10分,共20分)
9. 如图,已知 AB ∥ CD,点 E、F 分别在直线 AB、CD 上,点 O 为线段 EF 的中点,延长 PO 交 CD 于点 Q。求证:△POE ≌ △QOF。
答案(证明):
∵ AB ∥ CD
∴ ∠PEO = ∠QFO(两直线平行,内错角相等)
又 ∵ O 是 EF 的中点
∴ OE = OF
又 ∠POE = ∠QOF(对顶角相等)
∴ △POE ≌ △QOF(ASA)
10. 如图,△ABC 和 △DBE 是等腰直角三角形,MN ⊥ CE。过 A 作 AP ⊥ MN 于 P,过 D 作 DQ ⊥ MN 交 MN 的延长线于 Q。
(1)求证:△APB ≌ △BMC。
(2)求证:AP = DQ。
答案(证明):
(1) ∵ ∠1 + ∠3 = 90°,∠1 + ∠2 = 90°
∴ ∠2 = ∠3
又 ∵ AB = BC,∠BMC = ∠APB = 90°
∴ △APB ≌ △BMC(一线三垂直,AAS)
(2) 由(1)得 BM = AP
同理可证 △DQB ≌ △BME,得 DQ = BM
∴ AP = DQ
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