全等變換
平移:平行等線段(平行四邊形)
對稱:角平分線或垂直或半角
旋轉(zhuǎn):相鄰等線段繞公共頂點(diǎn)旋轉(zhuǎn)
對稱全等模型:
以角平分線為軸在角兩邊進(jìn)行截長補(bǔ)短或者作邊的垂線,形成對稱全等。兩邊進(jìn)行邊或者角的等量代換,產(chǎn)生聯(lián)系。垂直也可以做為軸進(jìn)行對稱全等。
上圖依次是45°、30°、22.5°、15°及有一個(gè)角是30°直角三角形的對稱(翻折),翻折成正方形或者等腰直角三角形、等邊三角形、對稱全等。
半角:有一個(gè)角含1/2角及相鄰線段
自旋轉(zhuǎn):有一對相鄰等線段,需要構(gòu)造旋轉(zhuǎn)全等
共旋轉(zhuǎn):有兩對相鄰等線段,直接尋找旋轉(zhuǎn)全等
中點(diǎn)旋轉(zhuǎn):倍長中點(diǎn)相關(guān)線段轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)全等問題
旋轉(zhuǎn)半角的特征是相鄰等線段所成角含一個(gè)二分之一角,通過旋轉(zhuǎn)將另外兩個(gè)和為二分之一的角拼接在一起,成對稱全等。
自旋轉(zhuǎn)模型
構(gòu)造方法:
遇60度旋60度,造等邊三角形
遇90度旋90度,造等腰直角
遇等腰旋頂點(diǎn),造旋轉(zhuǎn)全等
遇中點(diǎn)旋180度,造中心對稱
旋轉(zhuǎn)中所成的全等三角形,第三邊所成的角是一個(gè)經(jīng)常考察的內(nèi)容。通過“8”字模型可以證明。
模型變形主要是兩個(gè)正多邊形或者等腰三角形的夾角的變化,另外是等腰直角三角形與正方形的混用。
當(dāng)遇到復(fù)雜圖形找不到旋轉(zhuǎn)全等時(shí),先找兩個(gè)正多邊形或者等腰三角形的公共頂點(diǎn),圍繞公共頂點(diǎn)找到兩組相鄰等線段,分組組成三角形證全等。
中點(diǎn)旋轉(zhuǎn):
兩個(gè)正方形、兩個(gè)等腰直角三角形或者一個(gè)正方形一個(gè)等腰直角三角形及兩個(gè)圖形頂點(diǎn)連線的中點(diǎn),證明另外兩個(gè)頂點(diǎn)與中點(diǎn)所成圖形為等腰直角三角形。證明方法是倍長所要證等腰直角三角形的一直角邊,轉(zhuǎn)化成要證明的等腰直角三角形和已知的等腰直角三角形(或者正方形)公旋轉(zhuǎn)頂點(diǎn),通過證明旋轉(zhuǎn)全等三角形證明倍長后的大三角形為等腰直角三角形從而得證。
幾何最值模型
對稱最值(兩點(diǎn)間線段最短)
對稱最值
(點(diǎn)到直線垂線段最短)
說明:
通過對稱進(jìn)行等量代換,轉(zhuǎn)換成兩點(diǎn)間距離及點(diǎn)到直線距離。
旋轉(zhuǎn)最值
(共線有最值)
找到與所要求最值相關(guān)成三角形的兩個(gè)定長線段,定長線段的和為最大值,定長線段的差為最小值。
簡拼模型
三角形→四邊形
四邊形→四邊形
剪拼主要是通過中點(diǎn)的180度旋轉(zhuǎn)及平移改變圖形的形狀。
矩形→正方形
通過射影定理找到正方形的邊長,通過平移與旋轉(zhuǎn)完成形狀改變
正方形+等腰直角三角形→正方形
面積等分
旋轉(zhuǎn)相似模型
兩個(gè)等腰直角三角形成旋轉(zhuǎn)全等,兩個(gè)有一個(gè)角是300角的直角三角形成旋轉(zhuǎn)相似。
推廣:兩個(gè)任意相似三角形旋轉(zhuǎn)成一定角度,成旋轉(zhuǎn)相似。第三邊所成夾角符合旋轉(zhuǎn)“8”字的規(guī)律。
相似模型
注意邊和角的對應(yīng),相等線段或者相等比值在證明相似中起到通過等量代換來構(gòu)造相似三角形的作用。
(1)三垂直到一線三等角的演變,三等角以30度、45度、60度形式出現(xiàn)的居多。
(2)內(nèi)外角平分線定理到射影定理的演變,注意之間的相同與不同之處。另外,相似、射影定理、相交弦定理(可以推廣到圓冪定理)之間的比值可以轉(zhuǎn)換成乘積,通過等線段、等比值、等乘積進(jìn)行代換,進(jìn)行證明得到需要的結(jié)論。
相似證明中最常用的輔助線是做平行,根據(jù)題目的條件或者結(jié)論的比值來做相應(yīng)的平行線。
【模型1】倍長
1、 倍長中線;2、倍長類中線;3、中點(diǎn)遇平行延長相交
【模型2】遇多個(gè)中點(diǎn),構(gòu)造中位線
1、 直接連接中點(diǎn);2、連對角線取中點(diǎn)再相連
【例】在菱形ABCD和正三角形BEF中,∠ABC=60°,G是DF的中點(diǎn),連接GC、GE.
(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)E在BC邊上時(shí),若AB=10,BF=4,求GE的長;
(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)F在AB的延長線上時(shí),線段GC、GE有怎樣的數(shù)量和位置關(guān)系,寫出你的猜想;并給予證明;
(3)如圖3,當(dāng)點(diǎn)F在CB的延長線上時(shí),(2)問中關(guān)系還成立嗎?寫出你的猜想,并給予證明.
【模型1】構(gòu)造軸對稱
【模型2】角平分線遇平行構(gòu)造等腰三角形
【例】如圖,平行四邊形ABCD中,AE平分∠BAD交BC邊于E,EF⊥AE交CD邊于F,交AD邊于H,延長BA到點(diǎn)G,使AG=CF,連接GF.若BC=7,DF=3,EH=3AE,則GF的長為
手拉手模型
【例】如圖,矩形ABCD中,AB=6,AD=5,G為CD中點(diǎn),DE=DG,F(xiàn)G⊥BE于F,則DF 為
【兩點(diǎn)之間線段最短】
1、將軍飲馬
2、費(fèi)馬點(diǎn)
【垂線段最短】
【兩邊之差小于第三邊】