中点模型【模型1】倍长1、倍长中线;2、倍长类中线;3、中点遇平行线延长相交ABCD E ABC DEFEDCBA【模型2】遇多个中点,构造中位线1、直接连接中点;2、连对角线取中点再相连GABCDEFABCD E【例1】在菱形ABCD 和正三角形BEF 中,∠ABC =60°,G 是DF 的中点,连接GC 、GE . (1)如图1,当点E 在BC 边上时,若AB =10,BF =4,求GE 的长;(2)如图2,当点F 在AB 的延长线上时,线段GE 、GC 有怎样的数量和位置关系,写出你的猜想,并给予证明;(3)如图3,当点F 在CB 的延长线上时,(2)问中的关系还成立吗?写出你的猜想,并给予证明.图3图2图1ACDEFGDEFGCDEGABBFCBA【解答】(1)延长EG 交CD 于点H 易证明△CHG ≌△CEG ,则GE =注意G 的两端点D 、E 所在的直线DC ∥FEFA(2)延长CG 交AB 于点I ,易证明△BCE ≌△FIE ,则△CEI 是等边三角形,GE =3GC ,且GE ⊥GCA F(3)EJ【例2】如图,在菱形ABCD 中,点E 、F 分别是BC 、CD 上一点,连接DE 、EF ,且AE =AF ,∠DAE =∠BAF .(1)求证:CE =CF ; (2)若∠ABC =120°,点G 是线段AF 的中点,连接DG 、EG ,求证:DG ⊥EG .GFE DCB A【解答】(1)证明△ABE ≌△ADF 即可;(2)延长DG 与AB 相交于点H ,连接HE ,证明△HBE ≌△EFD 即可 为什么是证明△BCE ≌△FIE 你理解吗?你能写出解题思路和过程吗?类似的为什么要延长CG 呢,可以延长EG吗?E【例3】如图,在凹四边形ABCD 中,AB =CD ,E 、F 分别为BC 、AD 的中点,BA 交EF 延长线于G 点,CD 交EF 于H 点,求证:∠BGE =∠CHE .H GF EDCBA【解答】取BD 中点可证,如图所示:JA BCDE F GH为什么为什么为什么?可以取AC 中点吗?角平分线模型【模型1】构造轴对称【模型2】角平分线遇平行构等腰三角形___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________【例4】如图,平行四边形ABCD 中,AE 平分∠BAD 交BC 边于E ,EF ⊥AE 交边CD 于F 点,交AD 边于H ,延长BA 到G 点,使AG =CF ,连接GF .若BC =7,DF =3,EH =3AE ,则GF 的长为_______.HGFEDCBA【解答】延长FE 、AB 交于点I ,易得CE =CF ,BA =BE ,设CE =x ,则BA =CD =3+x ,BE =7-x , 3+x =7-x ,x =2,AB =BE =5,AE =,作AJ ⊥BC ,连接AC ,求得GF =AC =3JIAB CDEFGH手拉手模型【条件】OA =OB ,OC =OD ,∠AOB =∠COD【结论】△OAC ≌△OBD ,∠AEB =∠AOB =∠COD (即都是旋转角);OE 平分∠AEDDC EBAOOABEC D 导角核心图形:八字形CBAO【例5】(2014重庆市A 卷)如图,正方形ABCD 的边长为6,点O 是对角线AC 、BD 的交点,点E 在CD 上,且2DE CE ,连接BE .过点C 作CF ⊥BE ,垂足是F ,连接OF ,则OF 的长为________.FABCOE DDE CBA【例6】如图,△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,AD ⊥BC 于点D ,点E 在AC 边上,连接BE ,AG ⊥BE于F ,交BC 于点G ,求∠DFG .GFE DCBA【答案】45°ABC【例7】(2014重庆B 卷)如图,在边长为ABCD 中,E 是AB 边上一点,G 是AD 延长线一点,BE =DG ,连接EG ,CF ⊥EG 交EG 于点H ,交AD 于点F ,连接CE 、BH .若BH =8,则FG=_____________.HGDE CBAF【答案】ABE G邻边相等对角互补模型【模型1】【条件】如图,四边形ABCD 中,AB =AD ,∠BAD +∠BCD =∠ABC +∠ADC =180° 【结论】AC 平分∠BCDEB【模型2】【条件】如图,四边形ABCD 中,AB =AD ,∠BAD =∠BCD =90° 【结论】① ∠ACB =∠ACD =45°; ② BC +CDABCECB______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 【例8】如图,矩形ABCD 中,AB =6,AD =5,G 为CD 中点,DE =DG ,FG ⊥BE 于F ,则DF 为_____.F ABCEDGG DE【例9】如图,正方形ABCD 的边长为3,延长CB 至点M ,使BM =1,连接AM ,过点B 作BN ⊥AM ,垂足为N ,O 是对角线AC 、BD 的交点,连结ON ,则ON 的长为__________.OMN DCBA【例10】如图,正方形ABCD 的面积为64,△BCE 是等边三角形,F 是CE 的中点,AE 、BF 交于点G ,则DG 的长为___________.GFEABCD【答案】4EC半角模型【模型1】【条件】如图,四边形ABCD 中,AB =AD ,∠BAD +∠BCD =∠ABC +∠ADC =180°,∠EAF =12∠BAD , 点E 在直线BC 上,点F 在直线CD 上 【结论】BE 、DF 、EF 满足截长补短关系FEDCBA【模型2】【条件】如图,在正方形ABCD 中,已知E 、F 分别是边BC 、CD 上的点,且满足∠EAF =45°,AE 、AF 分别与对角线BD 交于点M 、N .【结论】①BE +DF =EF ; ② ABE ADF AEF S S S ∆∆∆+=;③AH =AB ;④2ECF C AB ∆=;⑤BM 2+DN 2=MN 2;⑥△ANM ∽△DNF ∽△BEM ∽△AEF ∽△BNA ∽△DAM (由AO :AH =AO :AB =1可得到△ANM 和△AEF 相似比为1⑦AMN MNFE S S ∆=四边形;⑧△AOM ∽△ADF ;△AON ∽△ABE ;⑨△AEN 为等腰直角三角形,∠AEN =45°,△AFM 为等腰直角三角形,∠AFM =45°;⑩A 、M 、F 、D 四点共圆,A 、B 、E 、N 四点共圆,M 、N 、F 、C 、E 五点共圆.H NM FEDCBA【模型2变形】【条件】在正方形ABCD 中,已知E 、F 分别是CB 、DC 延长线上的点,且满足∠EAF =45° 【结论】BE +EF =DFFEDCB A【模型2变形】【条件】在正方形ABCD 中,已知E 、F 分别是BC 、CD 延长线上的点,且满足∠EAF =45° 【结论】DF +EF =BEAB C DEF【例11】如图,△ABC 和△DEF 是两个全等的等腰直角三角形,∠BAC =∠EDF =90°,△DEF 的顶点E 与△ABC 的斜边BC 的中点重合,将△DEF 绕点E 旋转,旋转过程中,线段DE 与线段AB 相交于点P ,射线EF 与线段AB 相交于点G ,与射线CA 相交于点Q .若AQ =12,BP =3,则PG =__________.Q PGD FECBA【解答】连接AE ,题目中有一线三等角模型和半角模型 设AC =x ,由△BPC ∽△CEQ 得BP CE =BE CQ , 3/(22x )=22x /(x +12),解得x =12 设PG =y ,由AG 2+BP 2=PG 2得32+(12-3-x )2=x 2,解得x =5【例12】如图,在菱形ABCD 中,AB =BD ,点E 、F 在AB 、AD 上,且AE =DF .连接BF 与DE 交于点G ,连接CG 与BD 交于点H ,若CG =1,则S 四边形BCDQ =__________.HGFED CB A【解答】34一线三等角模型【条件】∠EDF =∠B =∠C ,且DE =DF 【结论】△BDE ≌△CFDFEDCBA【例13】如图,正方形ABCD 中,点E 、F 、G 分别为AB 、BC 、CD 边上的点,EB =3,GC =4,连接EF 、FG 、GE 恰好构成一个等边三角形,则正方形的边为__________.GA B CDEF【解答】如图,构造一线三等角模型,△EFH ≌△FGI 则BC =BF +CF =HF -BH +FI -CI =GI -BH +HE -CI =733IH F ED C B A G弦图模型【条件】正方形内或外互相垂直的四条线段 【结论】新构成了同心的正方形LK JIHGFECDB AHG FEDCBA【例14】如图,点E 为正方形ABCD 边AB 上一点,点F 在DE 的延长线上,AF =AB ,AC 与FD 交于点G ,∠F AB 的平分线交FG 于点H ,过点D 作HA 的垂线交HA 的延长线于点I .若AH =3AI ,FH =22,则DG =__________.I H AGFEDCB【解答】1742I【例15】如图,△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,AD ⊥BC 于点D ,点E 是AC 中点,连接BE ,作AG ⊥BE 于F ,交BC 于点G ,连接EG ,求证:AG +EG =BE .FE CGDBA【解答】过点C 作CH ⊥AC 交AG 的延长线于点H ,易证BC最短路径模型【两点之间线段最短】 1、将军饮马2、费马点【垂线段最短】【两边之差小于第三边】【例16】如图,矩形ABCD 是一个长为1000米,宽为600米的货场,A 、D 是入口,现拟在货场内建一个收费站P ,在铁路线BC 段上建一个发货站台H ,设铺设公路AP 、DP 以及PH 之长度和为l ,求l 的最小值.QbA P【解答】3500600+,点线为最短.【例17】如图,E 、F 是正方形ABCD 的边AD 上的两个动点,满足AE =DF ,连接CF 交BD 于G ,连接BE 交AG 于H ,若正方形的边长为2,则线段DH 长度的最小值为______________________.D【解答】如图,取AB 中点P ,连接PH 、PD ,易证PH ≥PD -PH 即DH ≥15-.【例18】如图所示,在矩形ABCD 中,AB =4,AD =24,E 是线段AB 的中点,F 是线段BC 上的动点,△BEF 沿直线EF 翻折到△EF B ',连接B D ',B D '最短为________________.E【解答】4【例19】如图1,□ABCD 中,AE ⊥BC 于E ,AE =AD ,EG ⊥AB 于G ,延长GE 、DC 交于点F ,连接AF . (1)若BE =2EC ,AB =13,求AD 的长; (2)求证:EG =BG +FC ;(3)如图2,若AF =25,EF =2,点M 是线段AG 上一动点,连接ME ,将△GME 沿ME 翻折到△ME G ',连接G D ',试求当G D '取得最小值时GM 的长.图1 图2 备用图【解答】 (1)3(2)如图所示(3)当DG ′最小时D 、E 、G '三点共线H解得43173-=+'=MN N G GM 课后练习题【练习1】如图,以正方形的边AB 为斜边在正方形内作直角三角形ABE ,∠AEB =90°,AC 、BD 交于O .已知AE 、BE 的长分别为3、5,求三角形OBE 的面积.【解答】25【练习2】问题1:如图1,在等腰梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB =BC =CD ,点M ,N 分别在AD ,CD 上,∠MBN21∠ABC ,试探究线段MN ,AM ,CN 有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想;问题2:如图2,在四边形ABCD 中,AB =BC ,∠ABC +∠ADC =180°,点M ,N 分别在DA ,CD 延长线,若∠MBN =12∠ABC 仍然成立,请你进一步探究线段MN ,AM ,CN 又有怎么样的关量关系?写出你的猜想, 并给予证明。