手拉手模型:共顶点旋转出全等
手拉手模型指两个等边三角形(或等腰三角形)共顶点放置,连接两对拉手线必得一组旋转全等,拉手线等长且夹角等于旋转角,是旋转全等的标志性图形。
结构:两个等边三角形 与 共顶点 ,连接同向拉手线 与 ,构成旋转全等结构。
标准形:等边 与等边 共顶点 ,则 ,,且 与 的夹角为 。
适用前提与边界条件
- 两个三角形必须有公共顶点,且绕该顶点旋转后能重合(边边成对相等)
- 拉手线必须按「同一旋转方向」连接,接错对象全等不成立
求解策略
- 找共顶点:确认两个等边(或等腰)三角形的公共顶点
- 辨拉手线:按同一旋转方向连接对应顶点,得到 与
- 证全等:SAS,夹角由「旋转角 + 公共角」拼出相等
- 用结论:拉手线等长、夹角等于旋转角,常配合求角度或证垂直
模型结构
等边 与等边 共用顶点 (图中 、、 恰好共线)。从 看出去, 的对应点是 , 的对应点是 ,连接两对「拉手线」 与 ,全等关系立刻浮现。
核心结论与推导
故 (SAS),。
夹角结论:全等意味着把 绕 旋转 得到 ,对应直线 与 的夹角即旋转角 。
典例精析
例:如图配置,、 均为等边三角形, 与 交于点 。求证:点 到直线 、 的距离相等(这也等价于 平分 )。
证:由 知 ,且两三角形面积相等。以 、 为底,设 到两直线的距离分别为 、,则 ,由 得 。
「全等 → 面积等 → 底等 → 高等」是手拉手模型最常用的推论链。
常见变式
- 等腰直角版:两个等腰直角三角形共直角顶点,拉手线垂直且相等(旋转角 )。
- 正方形版:两个正方形共顶点,拉手线相等且夹角 。
- 旋转相似版:把「等边」放宽为「相似」,拉手线之比等于相似比,升级为旋转相似模型。
对比与联系
| 模型 | 变换 | 核心结论 |
|---|---|---|
| 手拉手模型 | 旋转(等边/等腰) | 拉手线等长,夹角为旋转角 |
| 半角模型 | 旋转 补形 | |
| 旋转相似模型 | 旋转 + 放缩 | 拉手线成比例 |
正例与反例
✅ 正例
- 等边 与等边 共顶点 ,则 (SAS),
❌ 反例
- 只凭「两个等边三角形摆在一起」就连接 、 宣称相等:它们不是同向拉手线,一般不相等
高频误解与考试易错
- 拉手线连错: 与 才是同向拉手线,连成 、 就得不出全等
- 只证边等不证角等:拉手线的夹角等于旋转角,这一结论常被漏写而被扣分
- 共线条件误用:、、 共线是图示特例,模型本身只要求共顶点,不要求共线
常见问题
为什么叫手拉手?
两个三角形像两个人,共用顶点 是「身体」,向外伸出的两对对应顶点连线 、 像拉起来的两只手,形象好记。
全等用什么判定?
SAS:、,夹角 (都等于旋转角加上公共部分 )。
拉手线的夹角怎么求?
等于旋转角。等边三角形情形旋转角为 ,所以 与 的夹角恒为 ,与 、 的位置无关。
只能是等边三角形吗?
推广版是顶角相同的等腰三角形(等腰直角、顶角 等),全等照样成立;再推广为相似三角形即得旋转相似模型。
依据与出处
- 人教版(2024 审定)九年级上册 第二十八章《旋转》(2026 秋起使用)