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.
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=________;
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=________.
(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°)
模型2:角的飞镖模型
如图所示,有结论:∠D=∠A+∠B+∠C.
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,∴,,
∴,∴(四边形内角和360°),∴,∴2∠AMC+∠B-∠ADC=360°.
练习:
1.如图,求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F= .
【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= .
【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.
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.
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<OA+OD① ,BC<OB+OC②,
由①+②得:AD+BC< OA+OD+OB+OC.
∴AD+BC<AC+BD.(边的8字模型),
同理可证:AB+CD <AC+BD.
∴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.
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.
证明:(1)∵OA+OB>AB①, OB+OC>BC②, OC+OA>AC③
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.
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