GeoReflex几何反射GEOMETRY MODEL LAB
角平分线八年级上

角平分线与全等三角形模型

又称:角平分线截长补短、截长型全等

在角平分线所夹的较长边上截取一段等于较短边,连接截点与角平分线上的点,得到一对全等三角形,把两条边拼到同一条直线上。
难度 进阶考试权重 7 步证明 · 3 步辅助线

识别口诀 · MNEMONIC

角平分线,长边截短边;一连全等,两边搬一家。
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标准几何图形

点击下方按钮逐步显示辅助线,观察每一步新增的线段与结论。

标准几何图形 · 辅助线演示已显示 3 步
ααABCDE
STEP 1在长边上截取 AE=AC:以 为圆心、 为半径画弧,交 于 (需要 )。→ 造出 ,把短边搬到长边上
STEP 2连接 DE:连接 与 ,得到 与 。→ 两个三角形具备 、、 公共,可用 SAS
STEP 3证全等并转化结论:SAS 得 、;于是 ,把 变成 、把 变成 。→ 所有条件集中到 ,可用内角和、等腰或三边关系
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模型的基本定义

如图, 平分 ,。在 上取 ,使 ,连接 ,则 (SAS:,, 公共),于是 ,,。因为 、、 共线,;在 中用内角和或等角对等边,就能处理“”这类结论。
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题目出现什么条件时应该想到它

这些是“入口信号”,不要求全部出现,但出现得越多,越应该优先检查本模型。

  • 1有角平分线
  • 2已知两条边不等,需要处理它们的和或差
  • 3要证线段相等或角相等,但相等元素分散在两个三角形里
  • 4出现“”“”等结论
  • 5长边上可以截出与短边相等的线段()
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常见触发关键词

角平分线截长补短两边和差SAS全等线段转移
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辅助线具体画法

重点内容:每一步都写清怎么画、为什么画、画完得到什么。

  1. STEP 1

    在长边上截取 AE=AC

    以 为圆心、 为半径画弧,交 于 (需要 )。
    得到造出 ,把短边搬到长边上
  2. STEP 2

    连接 DE

    连接 与 ,得到 与 。
    得到两个三角形具备 、、 公共,可用 SAS
  3. STEP 3

    证全等并转化结论

    SAS 得 、;于是 ,把 变成 、把 变成 。
    得到所有条件集中到 ,可用内角和、等腰或三边关系
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为什么这样添加辅助线

角平分线把 ∠A 分成两半,但相等的两边 AC 与 AB 却错位在角的两侧。在 AB 上截 AE=AC,相当于把 AC “搬”到 AB 上,让两个三角形共用角平分线 AD 作公共边,SAS 立刻成立。这样 CD 被搬到 DE 的位置,AB−AC 变成 BE,原本分散的“两边一差”就集中到一个三角形 BDE 里,倒角和等腰就有了用武之地。
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添加辅助线后产生的新关系

  • (SAS)
  • ,
  • (、、 共线)
  • (因为 )
  • ,若 ,则 ,从而
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能使用哪些定理和性质

角平分线的定义全等三角形判定 SAS三角形内角和定理等腰三角形的判定:等角对等边邻补角的定义
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完整证明过程

每一步都写明结论与依据,可直接对照考试书写格式。

证明目标已知 平分 , 在 上且 ,求证 、,并说明 。
  1. 1
    依据 平分 ,且 在 上
  2. 2
    依据作图(截取)
  3. 3
    依据公共边
  4. 4
    依据SAS
  5. 5,,
    依据全等三角形的对应边、对应角相等
  6. 6
    依据、、 共线,线段差
  7. 7
    依据邻补角

补充说明

条件是 ,否则在 上截不出 ;若 ,应改在 上截取,或者改用“补短”(延长短边)。
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典型例题

题目如图,在 中,,,, 平分 交 于 。求 。已知:,,, 平分 。

解答

  1. 1在 上取 使 ,连接
    依据辅助线(截长)
  2. 2,故 ,
    依据SAS + 全等对应角
  3. 3
    依据线段差
  4. 4
    依据邻补角
  5. 5
    依据三角形内角和
  6. 6
    依据等角对等边
  7. 7
    依据等量代换
结论与点评,于是 。这条结论在“”的题中出现频率很高,可以作为模型直接调用。
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常见变式

变式 1补短型

延长 到 使 ,连接 ,则 ,,,再由 推结论。

变式 2求角

由 可得 ,这是本题模型顺带得到的倒角公式。

变式 3周长转化

的周长 ,可用于求三角形周长。

变式 4与翻折对照

翻折是“把角搬过去”,截长是“把边搬过去”,两者本质相同;翻折得到 ,截长得到 。
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易错点

  • !截取位置错:应截长边(), 时要换边或改用补短。
  • !用 SSA 证全等;这里必须用 SAS,夹角是 与 。
  • !把 写成 (这是邻补角,不是对顶角)。
  • !由 直接说“”,中间缺 的推导。
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关联模型