专题04 “一线三垂直”模型及其变形的应用
(知识解读)
【专题说明】
一线三垂直问题,通常问题中有一线段绕某一点旋转90°,或者问题中有矩形或正方形的情况下考虑,作辅助线,构造全等三角形形或相似三角形,建立数量关系使问题得到解决。
【
方法技巧】
模型1 “全等型”一线三垂直模型
如图一,∠D=∠BCA=∠E=90°,BC=AC。 结论:Rt△BDC≌Rt△CEA
图1
应用:
(1)通过证明全等实现边角关系的转化,便于解决对应的几何问题;
(2)平面直角坐标系中有直角求点的坐标,可以考虑作辅助线构造“三垂直”
作辅助线的程序:过直角顶点再直角外部作水平线或竖直线,过另外两个顶点向上述直线作垂线段,即可得到“三垂直”模型。如下图所示
模型2 “相似型”一线三垂直模型
如图
,
∽
(一线三直角)
应用:
(1)“相似型”三垂直基本应用
平面直角坐标系中构造“相似型”三垂直。作辅助线方法和模型1一样
(3)平面直角坐标系中运动成直角
【典例分析】
【
应用1
“全等型”三垂直基本应用
】
【
典例1】
在△
ABC
中,∠
ACB
=90°,
AC
=
BC
,直线
MN
经过点
C
,且
AD
⊥
MN
于
D
,
BE
⊥
MN
于
E
.
(1)当直线
MN
绕点
C
旋转到图1的位置时,
求证:
①
△
ADC
≌△
CEB
;
②
DE
=
AD
+
BE
;
(2)当直线
MN
绕点
C
旋转到图2的位置时,(1)中的结论还成立吗?若成立,请给出证明;若不成立,说明理由.
【
变式1-1】
如图,
AC
=
CE
,∠
ACE
=90°,
AB
⊥
BD
,
ED
⊥
BD
,
AB
=6
cm
,
DE
=2
cm
,则
BD
等于( )
A.6
cm
B.8
cm
C.10
cm
D.4
cm
【
变式1-2】
在△
ABC
中,∠
BAC
=90°,
AB
=
AC
,直线
l
经过点
A
,过点
B
、
C
分别作
l
的垂线,垂足分别为点
D
、
E
.
(1)特例体验:如图
①
,若直线
l
∥
BC
,
AB
=
AC
=
,分别求出线段
BD
、
CE
和
DE
的长;
(2)规律探究:
(Ⅰ)如图
②
,若直线
l
从图
①
状态开始绕点
A
旋转
α
(0<
α
<45°),请探究线段
BD
、
CE
和
DE
的数量关系并说明理由;
(Ⅱ)如图
③
,若直线
l
从图
①
状态开始绕点
A
顺时针旋转
α
(45°<
α
<90°),与线段
BC
相交于点
H
,请再探线段
BD
、
CE
和
DE
的数量关系并说明理由;
(3)尝试应用:在图
③
中,延长线段
BD
交线段
AC
于点
F
,若
CE
=3,
DE
=1,求
S
△
BFC
.
【
应用2
平
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