等腰直角三角形锐角连接脚拉脚模型

初三几何 · 连接点不是直角 · 旋转与中点

45°连接点脚拉脚倍长中线旋转

模型条件与结论

△ABC 和 △ADE 都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°AB=BCAD=DE。两图只共用点 A,并且 A 是两个三角形的 45° 锐角顶点。

小三角形 △ADE 可绕 A 旋转,始终保持图中的转向。F 是线段 CE 的中点。证明:

BF=DF,且 BF⊥DF

动态锐角连接模型

连接点 A 没有直角标记,两侧各是一个 45° 角。拖动旋转角或大小,辅助点 G、两条中线和结论会同步变化;默认位置让两个原三角形分开显示。

BF
DF
BF 与 DF 的夹角

完整证明

延长 BF 到 G,使 FG=BF。于是 F 是 BG 的中点。

F 又是 CE 的中点,所以四边形 BCGE 的两条对角线 BG、CE 互相平分,BCGE 是平行四边形。

EG∥BC,且 EG=BC

记 R 为“逆时针旋转 90°”。在 △ABC 中,由 AB=BCAB⊥BC,可得

R(AB)=BC

在 △ADE 中,由 AD=DEAD⊥DE,按图中的方向可得

R(DA)=DE

小三角形绕 A 转动时,这两个关系不会改变。

从 D 到 B 可沿 D→A→B 行走:

DB=DA+AB

对两边同时作 R 旋转:

R(DB)=R(DA)+R(AB)=DE+BC

在平行四边形 BCGE 中,EG=BC 且方向相同,所以

DE+BC=DE+EG=DG

因此 DG 是 DB 旋转 90° 得到的线段。

旋转不改变长度,并且转角是 90°,因此

DB=DG,且 DB⊥DG

所以 △BDG 是以 D 为直角顶点的等腰直角三角形,BG 是它的斜边。

F 是等腰三角形 BDG 底边 BG 的中点,所以中线 DF 同时也是高:

DF⊥BG

又因为 F 是直角三角形 BDG 斜边 BG 的中点,由斜边中线定理:

DF=BF=FG

B、F、G 共线,因此 BF⊥DF,并且 BF=DF

锐角连接脚拉脚的核心:倍长中线后,把原图转化成一个新的等腰直角三角形,目标线段就是它的斜边中线。

模型识别与辅助线

识别条件对应动作
两个等腰直角三角形以 45° 顶点相连注意公共点没有直角,直角分别在 B、D
F 是“外侧两点”C、E 的中点倍长 BF 到 G,使 BG 与 CE 互相平分
需要同时证明相等和垂直寻找一条线段的 90° 旋转像
得到等腰直角 △BDG用斜边中点定理与等腰三角形三线合一收尾