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中考必会几何模型:8字模型与飞镖模型

中考必会几何模型:8字模型与飞镖模型
中考必会几何模型:8字模型与飞镖模型

8字模型与飞镖模型模型1:角的8字模型

如图所示,AC 、BD 相交于点O ,连接AD 、BC . 结论:∠A +∠D =∠B +∠C .

O

D

C B

A

模型分析 证法一:

∵∠AOB 是△AOD 的外角,∴∠A +∠D =∠AOB .∵∠AOB 是△BOC 的外角, ∴∠B +∠C =∠AOB .∴∠A +∠D =∠B +∠C . 证法二:

∵∠A +∠D +∠AOD =180°,∴∠A +∠D =180°-∠AOD .∵∠B +∠C +∠BOC =180°, ∴∠B +∠C =180°-∠BOC .又∵∠AOD =∠BOC ,∴∠A +∠D =∠B +∠C . (1)因为这个图形像数字8,所以我们往往把这个模型称为8字模型. (2)8字模型往往在几何综合题目中推导角度时用到.

模型实例

观察下列图形,计算角度:

(1)如图①,∠A +∠B +∠C +∠D +∠E =________;

图图①

F

D C B

A

E E

B

C

D

A

图③

2

1O A

B

图④

G F 12

A

B E

解法一:利用角的8字模型.如图③,连接CD .∵∠BOC 是△BOE 的外角, ∴∠B +∠E =∠BOC .∵∠BOC 是△COD 的外角,∴∠1+∠2=∠BOC . ∴∠B +∠E =∠1+∠2.(角的8字模型),∴∠A +∠B +∠ACE +∠ADB +∠E

=∠A +∠ACE +∠ADB +∠1+∠2=∠A +∠ACD +∠ADC =180°.

解法二:如图④,利用三角形外角和定理.∵∠1是△FCE 的外角,∴∠1=∠C +∠E .

∵∠2是△GBD 的外角,∴∠2=∠B +∠D .

∴∠A +∠B +∠C +∠D +∠E =∠A +∠1+∠2=180°.

(2)如图②,∠A +∠B +∠C +∠D +∠E +∠F =________.

图②

F

D

C

B

A

E

312图⑤

P O Q

A B

F

C D

图⑥

2

1

E

D

C

F

O

B

A

(2)解法一: 如图⑤,利用角的8字模型.∵∠AOP 是△AOB 的外角,∴∠A +∠B =∠AOP . ∵∠AOP 是△OPQ 的外角,∴∠1+∠3=∠AOP .∴∠A +∠B =∠1+∠3.①(角的8字模型),同理可证:∠C +∠D =∠1+∠2.② ,∠E +∠F =∠2+∠3.③

由①+②+③得:∠A +∠B +∠C +∠D +∠E +∠F =2(∠1+∠2+∠3)=360°.

解法二:利用角的8字模型.如图⑥,连接DE .∵∠AOE 是△AOB 的外角, ∴∠A +∠B =∠AOE .∵∠AOE 是△OED 的外角,∴∠1+∠2=∠AOE . ∴∠A +∠B =∠1+∠2.(角的8字模型)

∴∠A +∠B +∠C +∠ADC +∠FEB +∠F =∠1+∠2+∠C +∠ADC +∠FEB +∠F

=360°.(四边形内角和为360°) 练习:

1.(1)如图①,求:∠CAD +∠B +∠C +∠D +∠E = ;

图①

O

O

E

E

D

D

C

C

B

B

A

A

解:如图,∵∠1=∠B+∠D ,∠2=∠C+∠CAD ,

∴∠CAD+∠B+∠C+∠D+∠E=∠1+∠2+∠E=180°. 故答案为:180° 解法二:

(2)如图②,求:∠CAD +∠B +∠ACE +∠D +∠E = .

图②

O

E

D

C

B

A

解:由三角形的外角性质,知∠BAC=∠E+∠ACE,∠EAD=∠B+∠D,

又∵∠BAC+∠CAD+∠EAD=180°,∴∠CAD+∠B+∠ACE+∠D+∠E =180°

解法二:

2.如图,求:∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F+∠G+∠H=.H

G

F

E

D

C

B

A

解:∵∠G+∠D=∠3,∠F+∠C=∠4,∠E+∠H=∠2,

∴∠G+∠D+∠F+∠C+∠E+∠H=∠3+∠4+∠2,

∵∠B+∠2+∠1=180°,∠3+∠5+∠A=180°,∴∠A+∠B+∠2+∠4+∠3=360°,∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F+∠G+∠H=360°

解法二:

模型2:角的飞镖模型

如图所示,有结论:∠D=∠A+∠B+∠C.

C图①图②

模型分析

解法一:如图①,作射线AD.

∵∠3是△ABD的外角,∴∠3=∠B+∠1,∵∠4是△ACD的外角,∴∠4=∠C+∠2

∴∠BDC=∠3+∠4,∴∠BDC=∠B+∠1+∠2+∠C,∴∠BDC=∠BAC+∠B+∠C

解法二:如图②,连接BC.

∵∠2+∠4+∠D=180°,∴∠D=180°-(∠2+∠4)

∵∠1+∠2+∠3+∠4+∠A=180°,∴∠A+∠1+∠3=180°-(∠2+∠4)∴∠D

=∠A+∠1+∠3.

(1)因为这个图形像飞镖,所以我们往往把这个模型称为飞镖模型.

(2)飞镖模型在几何综合题目中推导角度时使用.

模型实例

如图,在四边形ABCD中,AM、CM分别平分∠DAB和∠DCB,

AM与CM交于M,探究∠AMC与∠B、∠D间的数量关系.

解答:利用角的飞镖模型

如图所示,连接DM并延长.∵∠3是△AMD的外角,∴∠3=∠1+∠ADM,

∵∠4是△CMD 的外角,∴∠4=∠2+∠CDM ,∵∠AMC =∠3+∠4 ∴∠AMC =∠1+∠ADM +∠CDM +∠2,∴∠AMC =∠1+∠2+∠ADC .(角的飞镖模型)

∵AM 、CM 分别平分∠DAB 和∠DCB ,∴12BAD ∠∠=

,22BCD

∠∠=, ∴22

BAD BCD

AMC ADC ∠∠∠=++∠,

∴()3602B ADC AMC ADC ?-∠+∠∠=+∠(四边形内角和360°),∴3602

B ADC

AMC ?-∠

+∠∠=,∴2∠AMC +∠B -∠ADC =360°.

练习:

1.如图,求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F= .

D

E

【答案】230°

提示:∠C+∠E+∠D=∠EOC=115o.(飞镖模型),∠A+∠

B+∠F=∠BOF=115o.

∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=115o+115o=230o 2.如图,求∠A+∠B+

∠C+∠D= .

A

A

【答案】220°

提示:如图所示,连接BD.

∠AED=∠A+∠3+∠1,∠BFC=∠2+∠4+∠C ,

∠A+∠ABF+∠C+∠CDE=∠A+∠3+∠1+∠2+∠4+∠C=∠AED+∠BFC=220o

模型3 边的“8”字模型

如图所示,AC 、BD 相交于点O ,连接AD 、BC .结论AC+BD>AD+BC .

C

A

模型分析

∵OA+OD>AD①, OB+OC>BC②,由①+②得: OA+OD+OB+OC>BC+AD 即:AC+BD>AD+BC.

模型实例

如图,四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O。

求证:(1) AB+BC+CD+AD>AC+BD;

(2) AB+BC+CD+AD <2AC+2BD.

B

证明:(1)∵AB+BC>AC①, CD+AD>AC②, AB+AD>BD③, BC+CD> BD④由①

+②+③+④得: 2 (AB+BC+CD+AD)>2(AC+BD). 即

AB+BC+CD+AD >AC+BD.

(2) ∵AD

,BC

∴AB+BC+CD+AD< 2AC+2BD.

模型4 边的飞镖模型

如图所示有结论:AB+AC> BD+CD.

B

模型分析

如图,延长BD 交AC 于点E 。

∵AB+AC=AB+AE+EC ,AB+AE>BE ,∴

AB+A C>BE+EC.① ,∵BE+EC=BD+DE+EC , DE+EC> CD ,∴BE+EC>BD+CD. ② ,由①②可得:AB+AC>BD+CD.

模型实例

如图,点O 为三角形内部一点.

求证:(1) 2 (AO+BO+CO)>AB+BC+AC ;

(2) AB+BC+AC>AO+BO+CO.

B B

证明:(1)∵OA+OB>AB ①, OB+OC>BC ②, OC+OA>AC ③

由①+②+③得: 2 (AO+BO+CO)>AB+BC+AC (2)如图,延长BO 交AC 于点E ,

∵AB+AC=AB+AE+EC , AB+AE>BE , ∴AB+AC>BE+EC. ① ∵BE+EC=BO+OE+EC , OE+EC>CO ,∴BE+EC>BO+CO

,② 由①②可得: AB+AC>BO+CO.③(边的飞镖模型) 同理可得: AB+BC>OA+OC.④ ,BC+AC>OA+OB.⑤ 由③+④+⑤得: 2 (AB+BC+AC)>2 (AO+BO+CO). 即 AB+BC+AC>AO+BO+CO.

1.如图,在△ABC 中,D 、E 在BC 边上,且BD=CE 。求证:AB+AC>AD+AE.

B

【答案】

证法一:如图①,将AC 平移至BF ,AD 延长线与BF 相交于点G ,连接DF 。 由平移可得AC=BF ,∵AC ∥BF ,∴∠ACE=∠BFD ,∵BD=CE ∴△AEC ≌△FDB ,∴DF=AE

如图,延长AD 交BF 于点G ,∵AB+BF=AB+BG+GF. ∵AB+BG>AG , ∴AB+BF>AG+GF ① ,∵AG+GF=AD+DG+GF , ∵DG+GF>DF ,

∴AG+GF>AD+DF ② ,由①②可得:AB+BF>AD+DF.(飞镖模型) ∴AB+AC=AB+BF>AD+DF=AD+AE. ∴AB+AC>AD+AE.

B

证法二:如图②,将AC 平移至DF ,连接BF ,则AC=DF ,∵

AC ∥DF ,∴∠ACE=∠FDB.

∵BD=CE ,∴△AEC ≌△FBD. ∴BF=AE. ∵OA+OD>AD ①, OB+OF>BF ② 由①+②得:OA+OD+OB+OF>BF+AD. ∴AB+DF>BF+AD.(8字模型) ∴AB+AC=AB+DF>BF+AD=AE+AD. ∴AB+AC>AD+AE.

F

2.观察图形并探究下列各问题,写出你所观察得到的结论,并说明理由. (1)如图①,△ABC 中,P 为边BC 一点,请比较BP+PC 与AB+AC 的大小,并说明理由.

(2)如图②,将(1)中的点P 移至△ABC 内,请比较△BPC 的周长与△ABC 的周长的大小,并说明理由.

(3)

图③将(2)中的点P

变为两个点1P 、2P ,请比较四边形12BPP C 的周长与△ABC 的周长的大小,并说明理由.

B

B B

【答案】

(1)如图①,BP+PC

理由:三角形两边之和大于第三边。(或两点之间线段最短) (2)△BPC 的周长小于△ABC 的周长。

证明:如图②,延长BP 交AC 于M 。在△ABM 中,BP+PM

在△PMC 中,PC

B

(3)四边形12BPP C 的周长小于△ABC 的周长。

证法一:如图③,分别延长1BP 、2CP 交于M ,由(2)知,

BM+CM

又∵12P P <1

2PM P M ,∴1BP +12P P +2P C

B

B

证法二:如图④,做直线12P P 分别交AB 、AC 于M 、N 。在△BM 1P 中,1BP

在△AMN 中,1MP +12P P +2P N

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