初中几何模型-十字架模型典例5

  • 学龄段:初中


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学段:初中

一、模型(例题)基础信息

题目条件:四边形 ABCD 中,BC=CD=5,∠B=∠ADC=90°,AB=10;点 E 在 BC 上、点 F 在 AB 上,且 AE⊥DF 于点 G

求解目标:\(\frac{AE}{DF}\)的值

二、解题过程

作辅助线:过点 D 作 DN⊥BC,交 BC 的延长线于点 N;过点 A 作 AM⊥ND,交 ND 的延长线于点 M,连接 AC。

全等三角形判定(HL):在 Rt△ACD 和 Rt△ACB 中,AC 为公共边,CD=CB,故 Rt△ACD≌Rt△ACB,因此 AB=AD=10。

推导角的等量关系:因∠ADM+∠CDN=90°,∠ADM+∠MAD=90°,故∠MAD=∠CDN。

相似三角形判定:∠M=∠N=90°,结合∠MAD=∠CDN,得△ADM∽△DCN,因此\(\frac{DM}{CN}=\frac{AD}{CD}=\frac{10}{5}=2\),即 DM=2CN,进而 DN=10-2CN。

计算 CN 的长度:在 Rt△DCN 中,由勾股定理得\(CD^2=CN^2+DN^2\),代入 CD=5、DN=10-2CN,得\(25=CN^2+(10-2CN)^2\),解得 CN=3(CN=5 舍去)。

应用十字架模型:过点 F 作 FH⊥MN 交 N 于点 H,由十字架模型可知△FHD∽△ABE,因此\(\frac{AE}{DF}=\frac{AB}{FH}=\frac{10}{8}=\frac{5}{4}\)。

三、考生网 “动画解题” 栏目互动操作说明

初始化 / 全展示按钮:点击 “初始化” 可重置图形与推导步骤;点击 “全展示” 可一次性呈现所有辅助线、全等 / 相似推导及计算过程。

上一步 / 下一步按钮:点击 “下一步” 可逐环节推进(辅助线绘制→全等判定→角的关系→相似推导→长度计算→模型应用);点击 “上一步” 可回溯复盘每个推导节点。

动态演示功能:动画会高亮全等 / 相似图形的对应边 / 角,辅助线逐步绘制,直观呈现复杂图形的推导逻辑。

四、这个栏目能帮你解决的几何学习痛点

辅助线可视化:将 “作 DN⊥BC、AM⊥ND” 的过程动态呈现,消除 “辅助线如何想到” 的困惑。

全等 / 相似逻辑清晰化:通过动画高亮对应元素,让全等 / 相似的判定条件从文字转化为直观的图形关联。

模型应用具象化:将 “十字架模型” 的对应关系通过动画展示,明确相似三角形的关联依据。

若你觉得四边形中十字架模型的辅助线、全等 / 相似推导难以梳理,不妨来考生网的 “动画解题” 栏目,用动态互动的方式掌握这类难题~


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