4. 在$△ ABC$和$△ CDE$中,$CA=CB$,$CD=CE$,$∠ ACB=∠ DCE=α$,$AE$与$BD$相交于点$F$.
(1) 如图①,当$α=90°$时,求证:
①$△ ACE≌△ BCD$;②$AE⊥ BD$.
(2) 如图②,当$α=60°$时,$∠ AFB=$
(3) 如图③,$∠ AFD$的度数为

(1) 如图①,当$α=90°$时,求证:
①$△ ACE≌△ BCD$;②$AE⊥ BD$.
(2) 如图②,当$α=60°$时,$∠ AFB=$
$60°$
.(3) 如图③,$∠ AFD$的度数为
$180°-α$
(用含$α$的式子表示).答案
4.(1)证明:①略. ②略. (2)$60°$ (3)$180°-α$
解析
【分析】
本题属于共顶点双等腰三角形的“手拉手”全等模型问题,解题思路如下:
(1)①要证△ACE≌△BCD,已知两组对应边CA=CB、CD=CE相等,只需证两边夹角相等,利用∠ACB=∠DCE,同时加公共角∠BCE即可得到∠ACE=∠BCD,用SAS即可证明全等;②要证AE⊥BD,即证∠AFB=90°,利用全等对应角相等得∠CAE=∠CBD,结合三角形内角和定理,将角转化到△AFB中推导角度即可。
(2)(3)是(1)的延伸,沿用全等证法得到角的等量关系,再通过三角形内角和推导∠AFB的度数,进而得到∠AFD的度数。
【解析】
(1)证明:
①
∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACB+∠BCE=∠DCE+∠BCE,即$∠ ACE=∠ BCD$,
在$△ ACE$和$△ BCD$中:
$\{\begin{array}{l}CA=CB\\ ∠ ACE=∠ BCD\\ CE=CD\end{array} $
∴$△ ACE≌△ BCD$(SAS);
②由①得$△ ACE≌△ BCD$,
∴$∠ CAE=∠ CBD$,
∵$∠ ACB=90°$,$CA=CB$,
∴$∠ CAB+∠ CBA=90°$,
即$∠ CAE+∠ EAB+∠ CBA=90°$,
将$∠ CAE$替换为$∠ CBD$得:$∠ CBD+∠ EAB+∠ CBA=∠ EAB+∠ ABF=90°$,
在$△ AFB$中,$∠ AFB=180°-(∠ EAB+∠ ABF)=90°$,
∴$AE⊥ BD$。
(2)同(1)的方法可证$△ ACE≌△ BCD$,得$∠ CAE=∠ CBD$,
在$△ AFB$中:
$∠ AFB=180°-(∠ FAB+∠ ABF)$
$=180°-(∠ FAB+∠ ABC+∠ CBD)$
$=180°-(∠ FAB+∠ ABC+∠ CAE)$
$=180°-(∠ CAB+∠ ABC)$
∵$∠ ACB=60°$,
∴$∠ CAB+∠ ABC=180°-60°=120°$,
∴$∠ AFB=180°-120°=60°$。
(3)同理可得$∠ AFB=∠ ACB=α$,
∵$∠ AFB+∠ AFD=180°$,
∴$∠ AFD=180°-α$。
【答案】
(1)①②证明见解析;(2)$60°$;(3)$180°-α$
【知识点】
全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理
【点评】
本题是手拉手全等模型的典型考题,核心是通过共顶点的等角推导相等夹角,证明全等后利用对应角相等实现角的等量代换,进而求解未知角度,掌握该模型规律可有效提升解题效率。
【难度系数】
0.7
本题属于共顶点双等腰三角形的“手拉手”全等模型问题,解题思路如下:
(1)①要证△ACE≌△BCD,已知两组对应边CA=CB、CD=CE相等,只需证两边夹角相等,利用∠ACB=∠DCE,同时加公共角∠BCE即可得到∠ACE=∠BCD,用SAS即可证明全等;②要证AE⊥BD,即证∠AFB=90°,利用全等对应角相等得∠CAE=∠CBD,结合三角形内角和定理,将角转化到△AFB中推导角度即可。
(2)(3)是(1)的延伸,沿用全等证法得到角的等量关系,再通过三角形内角和推导∠AFB的度数,进而得到∠AFD的度数。
【解析】
(1)证明:
①
∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACB+∠BCE=∠DCE+∠BCE,即$∠ ACE=∠ BCD$,
在$△ ACE$和$△ BCD$中:
$\{\begin{array}{l}CA=CB\\ ∠ ACE=∠ BCD\\ CE=CD\end{array} $
∴$△ ACE≌△ BCD$(SAS);
②由①得$△ ACE≌△ BCD$,
∴$∠ CAE=∠ CBD$,
∵$∠ ACB=90°$,$CA=CB$,
∴$∠ CAB+∠ CBA=90°$,
即$∠ CAE+∠ EAB+∠ CBA=90°$,
将$∠ CAE$替换为$∠ CBD$得:$∠ CBD+∠ EAB+∠ CBA=∠ EAB+∠ ABF=90°$,
在$△ AFB$中,$∠ AFB=180°-(∠ EAB+∠ ABF)=90°$,
∴$AE⊥ BD$。
(2)同(1)的方法可证$△ ACE≌△ BCD$,得$∠ CAE=∠ CBD$,
在$△ AFB$中:
$∠ AFB=180°-(∠ FAB+∠ ABF)$
$=180°-(∠ FAB+∠ ABC+∠ CBD)$
$=180°-(∠ FAB+∠ ABC+∠ CAE)$
$=180°-(∠ CAB+∠ ABC)$
∵$∠ ACB=60°$,
∴$∠ CAB+∠ ABC=180°-60°=120°$,
∴$∠ AFB=180°-120°=60°$。
(3)同理可得$∠ AFB=∠ ACB=α$,
∵$∠ AFB+∠ AFD=180°$,
∴$∠ AFD=180°-α$。
【答案】
(1)①②证明见解析;(2)$60°$;(3)$180°-α$
【知识点】
全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理
【点评】
本题是手拉手全等模型的典型考题,核心是通过共顶点的等角推导相等夹角,证明全等后利用对应角相等实现角的等量代换,进而求解未知角度,掌握该模型规律可有效提升解题效率。
【难度系数】
0.7
5. [2026 六安期末] 如图,在$△ ABC$ 中,$∠ BAC=90°$,$AB=AC$,$D$,$E$ 为边 $BC$ 上的点,且$∠ DAE=45°$,将$△ ABD$ 绕点 $A$ 逆时针旋转 $90°$得到$△ ACF$,连接 $EF$.
(1)$∠ ECF=$
(2)求证:$△ ADE ≌ △ AFE$.

(1)$∠ ECF=$
$90$
$°$;(2)求证:$△ ADE ≌ △ AFE$.
答案
5.(1)90 (2)证明:略.
解析
【分析】
(1) 要求∠ECF的度数,首先根据等腰直角三角形的性质得到∠B和∠ACB的度数,再结合旋转的性质,旋转前后对应角相等,可得∠ACF=∠B,最后将∠ACB与∠ACF相加即可得到结果。
(2) 要证明△ADE≌△AFE,首先根据旋转的性质可得AD=AF,∠BAD=∠CAF,再结合已知的∠DAE=45°、∠BAC=90°,通过角度和差推导得到∠DAE=∠FAE,最后结合公共边AE,利用SAS即可判定两个三角形全等。
【解析】
(1) 解:
∵在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠B=∠ACB=45°,
∵将△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△ACF,
∴△ABD≌△ACF,
∴∠ACF=∠B=45°,
∴∠ECF=∠ACB+∠ACF=45°+45°=90°。
(2) 证明:由旋转的性质可得:AD=AF,∠BAD=∠CAF,
∵∠BAC=90°,∠DAE=45°,
∴∠BAD+∠CAE=∠BAC - ∠DAE=90°-45°=45°,
∴∠CAF+∠CAE=∠EAF=45°,
∴∠DAE=∠EAF,
在△ADE和△AFE中:
$\{\begin{array}{l}AD=AF\\ ∠ DAE=∠ FAE\\ AE=AE\end{array} $
∴△ADE≌△AFE(SAS)。
【答案】
(1) $\boxed{90}$
(2) 证明见解析
【知识点】
等腰直角三角形的性质,旋转的性质,全等三角形的SAS判定
【点评】
本题是全等三角形的常考题型,解题的关键是熟练掌握旋转前后对应边相等、对应角相等的性质,结合角度和差推导得到全等所需的条件,难度不大。
【难度系数】
0.8
(1) 要求∠ECF的度数,首先根据等腰直角三角形的性质得到∠B和∠ACB的度数,再结合旋转的性质,旋转前后对应角相等,可得∠ACF=∠B,最后将∠ACB与∠ACF相加即可得到结果。
(2) 要证明△ADE≌△AFE,首先根据旋转的性质可得AD=AF,∠BAD=∠CAF,再结合已知的∠DAE=45°、∠BAC=90°,通过角度和差推导得到∠DAE=∠FAE,最后结合公共边AE,利用SAS即可判定两个三角形全等。
【解析】
(1) 解:
∵在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠B=∠ACB=45°,
∵将△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△ACF,
∴△ABD≌△ACF,
∴∠ACF=∠B=45°,
∴∠ECF=∠ACB+∠ACF=45°+45°=90°。
(2) 证明:由旋转的性质可得:AD=AF,∠BAD=∠CAF,
∵∠BAC=90°,∠DAE=45°,
∴∠BAD+∠CAE=∠BAC - ∠DAE=90°-45°=45°,
∴∠CAF+∠CAE=∠EAF=45°,
∴∠DAE=∠EAF,
在△ADE和△AFE中:
$\{\begin{array}{l}AD=AF\\ ∠ DAE=∠ FAE\\ AE=AE\end{array} $
∴△ADE≌△AFE(SAS)。
【答案】
(1) $\boxed{90}$
(2) 证明见解析
【知识点】
等腰直角三角形的性质,旋转的性质,全等三角形的SAS判定
【点评】
本题是全等三角形的常考题型,解题的关键是熟练掌握旋转前后对应边相等、对应角相等的性质,结合角度和差推导得到全等所需的条件,难度不大。
【难度系数】
0.8
6. [2026淮南期末]如图,在$△ ABC$中,$∠ BAC=120°$,$AB=AC$,$D$,$E$是边$BC$上的点,$∠ DAE=60°$,将$△ ABD$绕点$A$逆时针旋转$120°$得到$△ ACF$,连接$EF$.求证:
(1)$∠ ECF=60°$;
(2)$△ ADE≌△ AFE$.

(1)$∠ ECF=60°$;
(2)$△ ADE≌△ AFE$.
答案
6.证明:(1)略. (2)略.
解析
【分析】
要证明(1)∠ECF=60°,先根据等腰△ABC的顶角角度求出底角∠B和∠ACB的度数,再利用旋转的性质得到△ABD≌△ACF,推出∠ACF=∠B,将∠ACB与∠ACF相加即可得到∠ECF的度数;要证明(2)△ADE≌△AFE,先由旋转性质得到AD=AF、∠BAD=∠CAF,结合已知角度推出∠EAF=∠DAE=60°,再结合公共边AE,即可用SAS判定两个三角形全等。
【解析】
(1) 证明:
∵ 在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,
∴ $∠ B=∠ ACB=\frac{180° - 120°}{2}=30°$,
∵ △ABD绕点A逆时针旋转120°得到△ACF,
∴ △ABD≌△ACF,
∴ $∠ ACF=∠ B=30°$,
∴ $∠ ECF=∠ ACB+∠ ACF=30°+30°=60°$。
(2) 证明:
由旋转的性质可得:$AD=AF$,$∠ BAD=∠ CAF$,
∵ $∠ BAC=120°$,$∠ DAE=60°$,
∴ $∠ BAD+∠ CAE=∠ BAC-∠ DAE=120°-60°=60°$,
∴ $∠ CAF+∠ CAE=60°$,即$∠ EAF=60°$,
∴ $∠ DAE=∠ EAF=60°$,
在△ADE和△AFE中:
$\begin{cases}AD=AF \\∠ DAE=∠ FAE \\AE=AE\end{cases}$
∴ △ADE≌△AFE(SAS)。
【答案】
(1) ∠ECF=60°得证;
(2) △ADE≌△AFE得证。
【知识点】
等腰三角形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定
【点评】
本题是旋转类全等证明的基础典型题,解题核心是抓住旋转前后图形对应边、对应角相等的性质,结合已知角度推导全等所需的条件,能很好地锻炼几何逻辑推导能力。
【难度系数】
0.7
要证明(1)∠ECF=60°,先根据等腰△ABC的顶角角度求出底角∠B和∠ACB的度数,再利用旋转的性质得到△ABD≌△ACF,推出∠ACF=∠B,将∠ACB与∠ACF相加即可得到∠ECF的度数;要证明(2)△ADE≌△AFE,先由旋转性质得到AD=AF、∠BAD=∠CAF,结合已知角度推出∠EAF=∠DAE=60°,再结合公共边AE,即可用SAS判定两个三角形全等。
【解析】
(1) 证明:
∵ 在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,
∴ $∠ B=∠ ACB=\frac{180° - 120°}{2}=30°$,
∵ △ABD绕点A逆时针旋转120°得到△ACF,
∴ △ABD≌△ACF,
∴ $∠ ACF=∠ B=30°$,
∴ $∠ ECF=∠ ACB+∠ ACF=30°+30°=60°$。
(2) 证明:
由旋转的性质可得:$AD=AF$,$∠ BAD=∠ CAF$,
∵ $∠ BAC=120°$,$∠ DAE=60°$,
∴ $∠ BAD+∠ CAE=∠ BAC-∠ DAE=120°-60°=60°$,
∴ $∠ CAF+∠ CAE=60°$,即$∠ EAF=60°$,
∴ $∠ DAE=∠ EAF=60°$,
在△ADE和△AFE中:
$\begin{cases}AD=AF \\∠ DAE=∠ FAE \\AE=AE\end{cases}$
∴ △ADE≌△AFE(SAS)。
【答案】
(1) ∠ECF=60°得证;
(2) △ADE≌△AFE得证。
【知识点】
等腰三角形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定
【点评】
本题是旋转类全等证明的基础典型题,解题核心是抓住旋转前后图形对应边、对应角相等的性质,结合已知角度推导全等所需的条件,能很好地锻炼几何逻辑推导能力。
【难度系数】
0.7
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