手拉手”模型变式拓展及解法探究

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“手拉手”模型作为初中几何部分非常重要的问题模型,考查的知识点往往比较丰富,解法灵活,所以极受命题者们的青睐.本文中首先简要介绍“手拉手”模型,然后尝试从改变条件入手谈一谈其变式拓展,最后探究其变式拓展的解法.希望通过这样的研究一方面帮助教师拓展授课思路,另一方面间接帮助学生提高解决问题的能力.
1“手拉手”模型介绍
两个有公共顶点且顶角相等的三角形组成的图形叫“手拉手”模型.从图形的表现来看,就是从一个顶点出发的四条线段,两两相等(或者对应成比例),并且它们所组成的夹角相等.如图1所示,如果边两两相等,就会出现全等三角形;若对应边成比例,则会出现相似三角形.
图1
从图1也可以看出,“手拉手”模型也就是旋转,或者叫旋转模型,即凡是一个图形绕某个顶点旋转,都会出现这种模型.无非就是旋转的图形不同,以及旋转过程中是否有图形的缩放.当然,还有部分题目并未呈现“手拉手”模型,而是需要解题者根据需要添加辅助线构造出“手拉手"模型.
2变式拓展及解法探究
常见的“手拉手”模型主要由直角三角形旋转组成,当然也会由其他图形组成,如正方形、等腰三角形、等边三角形、等腰直角三角形等.下面重点介绍其变式拓展.
变式一共顶点的等边三角形“手拉手”
这种变式就是将“手拉手”的图形由直角三角形变换为等边三角形.如下面这道例题:
例1如图2,在直线 A C 的同一侧作等边三角形ABD和等边三角形 B C E ,连接 A E 与 C D .求证:
变式二正方形和等腰直角三角形“手拉手”
这种变式受正方形“手拉手”与等腰直角三角形“手拉手”的启发,将正方形和等腰直角三角形一起“手拉手”那么,这种变式怎样解决呢?看下面例2:
例2如图4,在等腰直角三角形 A D C 中, .A D=4. 点 E 是 A D 的中点,以DE为边作正方形DEFG,连接A G,C E .将正方形DEFG绕点D 顺时针旋转,旋转角为 α 。(剩余913字)