引言
初中数学中的几何问题往往需要我们运用多种方法来求解。掌握一些经典的几何模型,并学会灵活运用多种解题方法,对于解决几何问题具有重要意义。本文将介绍初中数学中的九大几何模型,并探讨如何通过一题多解的方式来巧妙破解这些模型。
九大几何模型
1. 手拉手模型
旋转型全等
(1)等边三角形
- 条件:OAB 和 OCD 均为等边三角形;
- 结论:OAC = OBD;∠AEB = 60°;OE 平分 ∠AED。
(2)等腰直角三角形
- 条件:OAB 和 OCD 均为等腰直角三角形;
- 结论:OAC = OBD;∠AEB = 90°;OE 平分 ∠AED。
(3)顶角相等的两任意等腰三角形
- 条件:OAB 和 OCD 均为等腰三角形;且 ∠COD = ∠AOB;
- 结论:OAC = OBD;∠AEB = ∠AOB;OE 平分 ∠AED。
2. 手拉手模型
旋转型相似
(1)一般情况
- 条件:CD = AB,将 OCD 旋转至右图的位置;
- 结论:右图中 OCD ∥ OAB ∥ OAC ∥ OBD;延长 AC 交 BD 于点 E,必有 ∠BEC = ∠BOA。
(2)特殊情况
- 条件:CD = AB,∠AOB = 90°,将 OCD 旋转至右图的位置;
- 结论:右图中 OCD ∥ OAB ∥ OAC ∥ OBD;延长 AC 交 BD 于点 E,必有 ∠BEC = ∠BOA;BD/OA = OD/OB;BD/AC = OD/OA;连接 AD、BC,必有 AD² = BC²。
3. 对角互补模型
(1)全等型-90°
- 条件:∠AOB = ∠DCE;OC 平分 ∠AOB;
- 结论:CD = CE;OD = OE;∠COD = ∠COE。
4. 平行四边形模型
平移
- 条件:平行四边形 ABCD;
- 结论:平行四边形 ABCD 的对边平行且相等。
对称
- 条件:角平分线或垂直或半角;
- 结论:对称图形全等。
旋转
- 条件:相邻等线段绕公共顶点旋转;
- 结论:旋转后的图形与原图形全等。
5. 对称全等模型
以角平分线为轴
- 条件:以角平分线为轴,在角两边进行截长补短或者作边的垂线;
- 结论:形成对称全等。
边或者角的等量代换
- 条件:两边进行边或者角的等量代换;
- 结论:产生联系。
垂直
- 条件:垂直也可以作为轴进行对称全等;
- 结论:对称后的图形与原图形全等。
6. 对称半角模型
45°、30°、22.5°、15°
- 条件:有一个角是 30° 直角三角形的对称(翻折);
- 结论:翻折成正方形或者等腰直角三角形、等边三角形、对称全等。
7. 旋转全等模型
半角
- 条件:有一个角含 1⁄2 角及相邻线段;
- 结论:通过旋转将另外两个和为二分之一的角拼接在一起,形成对称全等。
自旋转
- 条件:有一对相邻等线段,需要构造旋转全等;
- 结论:通过旋转使相邻等线段重合,形成全等。
共旋转
- 条件:有两对相邻等线段,直接寻找旋转全等;
- 结论:通过旋转使相邻等线段重合,形成全等。
中点旋转
- 条件:倍长中点相关线段转换成旋转全等问题;
- 结论:通过旋转使倍长线段重合,形成全等。
8. 旋转半角模型
相邻等线段所成角含一个二分之一角
- 条件:通过旋转将另外两个和为二分之一的角拼接在一起;
- 结论:形成对称全等。
自旋转
- 条件:遇 60° 旋 60°,构造等边三角形;
- 结论:通过旋转构造等边三角形。
中点旋转
- 条件:遇 90° 旋 90°,构造等腰直角三角形;
- 结论:通过旋转构造等腰直角三角形。
共旋转
- 条件:遇等腰旋顶点,构造旋转全等;
- 结论:通过旋转构造旋转全等。
中心对称
- 条件:遇中点旋 180°,构造中心对称;
- 结论:通过旋转构造中心对称。
9. 模型变形
正多边形或等腰三角形
- 条件:正多边形或等腰三角形的夹角变化;
- 结论:通过旋转或翻折构造全等。
等腰直角三角形与正方形
- 条件:等腰直角三角形与正方形的混用;
- 结论:通过旋转或翻折构造全等。
一题多解巧破解
1. 分析题目
首先,仔细分析题目,找出题目中的关键信息。然后,根据题目中的信息,判断题目所属的几何模型。
2. 灵活运用解题方法
根据所确定的几何模型,灵活运用多种解题方法。以下是一些常用的解题方法:
1)辅助线法
在解题过程中,适当地添加辅助线可以帮助我们更好地理解题目,并找到解题的思路。
2)角平分线法
利用角平分线的性质,可以构造出对称全等图形。
3)垂直平分线法
利用垂直平分线的性质,可以构造出全等图形。
4)旋转法
利用旋转的性质,可以构造出全等图形。
5)相似法
利用相似三角形的性质,可以构造出相似图形。
3. 总结归纳
在解题过程中,及时总结归纳,形成自己的解题思路和方法。
结语
初中数学九大几何模型是解决几何问题的关键。通过一题多解的方式,我们可以更加灵活地运用这些模型,解决各种几何问题。希望本文对大家有所帮助。