初中数学基本几何图形
这篇帖子是关于几何基本图形的。
每一个几何压轴题,几乎都是由几个基本图形构成的,所以如果能把这些图形 用熟,做几何题应该不成问题。
1、 正方形与等腰直角三角形
正方形 ABCD ,EF 为过正方形点 B 的直线且 AE ⊥EF ,CF ⊥EF ,则有△AEB ≌△BFC 。
将上图进行转换,则该基本图形存在于等腰三角形中,可利用此图证明勾股定理:
1 1 令 AD=BE=a ,DB=CE=b ,AB=BC=c ,S △ABC =
2 c = 2 (a+b ) -ab ;化简得到:c =a +b
2、 梯形中位线
梯形 ABCD 中,AD ∥BC ,E 、F 分别为 AB 、DC 中点,则有 EF=
1
(AD+BC )
结合 1、2 有一道经典题目,在此奉上。
1 △ABC ,分别以 AB 、AC 为边向外做正方形 ABFG 、ACDE ,连接 FD ,取 FD 中点 H ,作 HI ⊥BC ,证明:HI= BC
2 2
2 2 2 2 2
提示:先证明BC等于梯形上下底边之和
【变形题
1】
如图1,以△A BC的边AB、AC为边向内作正方形ABFG和正方形ACDE,M是DF的中点,N是BC的中点,连接MN.探究线段MN与BC之间的关系,并加以证
明.说明:如果你经过反复探索没有解决问题,可以从下面①、②中选取一种情况完成你的证明,选取①比原题少得6分,选取②比原题少得8分.
①如图2,将正方形ACDE绕点A旋转,使点C、E分别落在AG、AB上;
②如图3,将正方形ACDE绕点A旋转,使点B、A、C在一条直线.
答案:
解:BC⊥MN.
证明:连接CM,然后延长CM至H,使CM=MH,连接FH、BH、CM、BM,HG、CG,延长CD,与BF相交于I,
∵MF=MD,CM=HM,∠CMD=∠HMF,
∴△CMD ≌△HMF , ∴AC=HF=CD , ∴∠HFG=180°-∠GHF-∠HGF , ∴∠HGF=∠DCM ,∠GHF=∠IGC , ∠BIC=∠IGC+∠DCM , ∵∠BAC=360°-∠ABI-∠ACI-∠BIC=180°-∠BIC=180°-∠IGC-∠DCM=180°-∠GHF-∠HGF=∠HFB , ∴△ABC ≌△FBH ,
∵四边形 ABIC 中∠ABI=∠ACI=90°, ∴∠HBF=∠ABC ,
∵∠CBH=∠HBF+∠CBF=∠ABC+∠CBF=90°, ∴BC ⊥BH ,
∵N 是 BC 中点,M 是 HC 中点, ∴MN ∥BH , ∴
BC ⊥MN .
延长 CM 至 H ,使 CM=MH ,连接 FH 、BH 、CM 、BM ,延长 CD ,与 BF 相交于 I ,根据
MF=MD ,CM=HM ,∠CMD=∠HMF ,可以证明∠BAC=∠HFB ,即可证明△ABC ≌△FBH ,于是证明得 ∠CBH=∠HBF+∠CBF=∠ABC+∠CBF=90°,故知 BC ⊥BH ,又因为 N 是 BC 中点,M 是 HC 中点,可得 MN‖BH ,于是证明出 BC ⊥MN .
【变形题 2】
如图(1),在 Rt △ABC, ∠ACB=90°,分别以 AB 、BC 为一边向外作正方形 ABFG 、BCED ,连结 AD 、CF ,AD 与 CF 交于点 M 。
(1)求证:△ABD ≌△FBC ;
(2)如图(2),已知 AD=6,求四边形 AFDC 的面积;
(3)在△ABC 中,设 BC =a ,AC =b ,AB =c ,当∠ACB ≠90°时,c ≠a +b 。
在任意△ABC 中,
c =a +b +k 。
就 a =3,b =2 的情形,探究 k 的取值范围(只需写出你得到的结论即可)。
2 2 2 2 2 2 分析:
【变形题3】
已知:如图所示,从Rt△ABC 的两直角边AB,AC 向外作正方形ABFG 及ACDE,CF,BD 分别交AB,AC 于P,Q.求证:AP=AQ .
3、角平分线出等腰。
AD平分∠BAC,且BD∥AC,则BA=BD,此图形常出现于菱形中,若有AB=AC,则连接CD后有菱形BACD。
4、双垂图。
补充一句,上一图可用于证明角分线定理。
5、一线三等角相似
AB=AC,∠ADE=∠B,则△ABD∽△DCE
6、正方形中两垂直线段。
正方形ABCD中,AF⊥DE,则有AF=DE;平移AF、DE进行推广,在正方形ABCD中,MN⊥PQ,则有MN=PQ
、直角三角形斜边中线。
AB⊥AC,D为BC中点,则AD=BD=CD,该图可从矩形中挖出,也可从圆中找到图形。
8、直角三角形共圆
9、等腰三角形线段关系
11、常见旋转型2。
12、常见旋转型3
13、四边形共圆
四边形共圆 2
一线三角模型的特殊形式。
一道经典例题
补充:一线三角相等模型中,∠B=∠C=∠ADE=n°,则∠ADB+∠EDC=180-n°,∠DEC+∠EDC=180-n°所以,
∠ADB=∠DEC,又因为∠B=∠C,所以△ADB相似于△DEC,所以AD/DE=BD/CE。
当点D为中点时,BD=DC,则AD/DE=DC/CE,又因为∠C=∠ADE,所以△ADE相似于△DEC。
证毕
双等边三角形(正方形)模型
上一楼图形的性质
性质1:通过证全等可知左图中,BD=AE,右图中,BE=DF
性质2:证全等后,做双高可知左图中,CF平分∠BFE,右图中,CH平分∠BHF
性质3:左图中,BD和AE相交所构成的其中的一个角为60°,右图中,BE和DF垂直,当扩展到正n边形时,
两线相交所构成的其中的一个角等于这个正n边形的各个内角。
北京中考经典好题。