幾何模型一線三等角模型

2023-01-16 17:18:07 字數 3518 閱讀 2391

一線三等角模型

一.一線三等角概念

「一線三等角」是乙個常見的相似模型,指的是有三個等角的頂點在同一條直線上構成的相似圖形,這個角可以是直角,也可以是銳角或鈍角。不同地區對此有不同的稱呼, 「k 形圖」,「三垂直」,「弦圖」等,以下稱為「一線三等角」。

二.一線三等角的分類

全等篇 同側

銳角直角鈍角

異側相似篇

同側銳角直角鈍角

異側三、「一線三等角」的性質

1.一般情況下,如圖 3-1,由∠1=∠2=∠3,易得△aec∽△bde.

2.當等角所對的邊相等時,則兩個三角形全等.如圖 3-1,若 ce=ed,則△aec≌△bde.

3.中點型「一線三等角」

如圖 3-2,當∠1=∠2=∠3,且 d 是 bc 中點時,△bde∽△cfd∽△dfe.

4.「中點型一線三等角「的變式(了解)

如圖 3-3,當∠1=∠2 且時,點 o 是△abc 的內心.可以考慮構造「一線三等角」.

如圖 3-4「中點型一線三等角」通常與三角形的內心或旁心相關, 這是內心的性質,反之未必是內心.

在圖 3-4(右圖)中,如果延長 be 與 cf,交於點 p,則點 d 是△pef 的旁心.

5.「一線三等角」的各種變式(圖 3-5,以等腰三角形為例進行說明 )

圖 3-5

其實這個第 4 圖,延長 dc 反而好理解.相當於兩側型的,不延長理解,以為是一種新型的,同側穿越型?不管怎麼變,都是由三等角確定相似三角形來進行解題

四、「一線三等角」的應用

1.「一線三等角」應用的三種情況.

a.圖形中已經存在「一線三等角」,直接應用模型解題;

b.圖形中存在「一線二等角」,不上「一等角」構造模型解題;

c.圖形中只有直線上乙個角,不上「二等角」構造模型解題.

體會:感覺最後一種情況出現比較多,尤其是壓軸題中,經常會有乙個特殊角或指導該角的三角函式值時,我經常構造「一線三等角」來解題.

2.在定邊對定角問題中,構造一線三等角是基本手段,尤其是直角座標系中的張角問題,在 x 軸或 y 軸(也可以是平行於 x 軸或 y 軸的直線)上構造一線三等角解決問題更是重要的手段.

3.構造一線三等角的步驟:找角、定線、構相似

座標系中,要講究「線」的特殊性

如圖 3-6,線上有一特殊角,就考慮構造同側型一線三等角

當然只加這兩條線通常是不夠的,為了利用這個特殊角導線段的關係,過 c、d 兩點作直線 l 的垂線是必不可少的。兩條垂線通常情況下是為了「量化」的需要。

上面就是作輔助線的一般程式,看起來線條比較多,很多老師都認為一下子不容易掌握.

解題示範

例 1 如圖所示,一次函式與座標軸分別交於 a、b 兩點,點 p 是線段 ab 上乙個動點(不包括 a、b 兩端點),c 是線段 ob 上一點,∠opc=45°,若△opc 是等腰三角形,求點 p 的座標.

例 2 如圖所示,四邊形 abcd 中,∠c=90°,∠abd=∠dbc=22.5°,ae⊥bc 於 e,∠ade=67.5°,ab=6,則 ce= .

例 3 如圖,四邊形 abcd 中,∠abc=∠bad=90°,∠acd=45°,ab=3,ad=5.求 bc 的長.

例 4 如圖,△abc 中,∠bac=45°,ad⊥bc,bd=2,cd=3,求 ad 的長.

一線三等角,補形最重要,內構勤思考,外構更精妙.找出相似形,

比例不能少.巧設未知數,妙解方程好

還是可以縱橫斜三個方向構造,座標系中一般考慮縱橫兩個方向構造

例 5 如圖,在△abc 中,∠bac=135°, ac= ab, ad⊥ac 交 bc 於點 d,若 ad =, 求△abc的面積

當然有45°或 135°等特殊角,據此也可以構造不同的一線三等角

一線三等角所有的構造都是把分居定角兩側的資料集中在一起,是相似集中條件的一種 .

大練身手:

例7:在平面直角座標系中,已知點a(1,0),b(0,3),c(-3,0),d是線段ab上一點,cd交y軸於e,且s△bce =2s△aob .

(1)求直線ab的解析式;

(2)求點d的座標,猜想線段ce與線段ab的數量關係和位置關係,並說明理由;

(3)若f為射線cd上一點,且∠dbf=45°,求點f的座標.

例8:如圖,直線y=x+2與y軸交於點c,與拋物線y=ax 2交於a、b兩點(a在b的左側),bc=2ac,點p是拋物線上一點.

(1)求拋物線的函式表示式;

(2)若點p在直線ab的下方,求點p到直線ab的距離的最大值;

(3)若點p在直線ab的上方,且∠bpc=45°,求所有滿足條件的點p的座標.

練1:.如圖,拋物線的頂點為c(-1,-1),且經過點a、點b和座標原點o,點b的橫座標為-3.

(1)求拋物線的解析式;

(2)若點d為拋物線上的一點,且△bod的面積等於△boc的面積,請直接寫出點d的座標;

(3)若點e的座標為(0,2),點p是線段bc上的乙個動點,是否存在點p,使得∠ope=45°?若存在,求出點p的座標;若不存在,請說明理由.

課後作業:

如圖,點a(0,-1),b(3,0),p為直線y= -x+5上一點,若∠apb=45°,求點p的座標

在四邊形abcd中,∠abc=∠bad=90°,∠acd=45°,ab=3,ad=4,求ac的長.

如圖,正方形abcd中,點e,f,g分別在ab,bc,cd上,△efg為等邊三角形,求證:be+gc=bc

如圖,△abc△dba,且ac=bc,求證:cd=2ab.

如圖,在四邊形abcd中,∠abc=90°,ab=3,bc=4,cd=10,da=,求bd的長

如圖,點a 是反比例(x>0)圖形上一點,點b是x軸正半軸上一點,點c的座標為(0,2),點△abc是等邊三角形時,求點a的座標.

如圖,拋物線y=ax 2+bx+4與x軸交於a、b兩點(點a在點b的左側),與y軸交於點c,直線l:y=- x+m經過點a,與拋物線交於另一點d(5,-),點p是直線l上方的拋物線上的動點,連線pc、pd.

(1)求拋物線的解析式;

(2)當△pcd為直角三角形時,求點p的座標;

(3)設△pcd的面積為s,請你**:使s的值為整數的點p共有幾個,說明理由.

1.如圖1,已知直線y=kx與拋物線交於點a(3,6).

(1)求直線y=kx的解析式和線段oa的長度;

(2)點p為拋物線第一象限內的動點,過點p作直線pm, 交x軸於點m(點m、o不重合),交直線oa於點q,再過點q作直線pm的垂線,交y軸於點n.試**:線段qm與線段qn的長度之比是否為定值?

如果是,求出這個定值,如果不是,說明理由;

(3)如圖2,若點b為拋物線上對稱軸右側的點,點e**段oa上(與點o、a不重

合),點d(m,0)是x軸正半軸上的動點,且滿足∠bae=∠bed=∠aod.繼續探

究:m在什麼範圍時,符合條件的e點的個數分別是1個、2個?

如圖,直線ac:y=-2x+2與x軸交於點a,與y軸交於點c,拋物線y=ax 2+bx+c(a>0)過a、c兩點,與x軸交於另一點b(b在a的右側),且△obc∽△oca.

(1)求拋物線的解析式;

(2)點d為拋物線上一點,∠dca=45°,求點d的座標;

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