几何题里有一类图形长得很有规律:一条直线上站着三个点,直线同侧又有两个点,与这条直线连出三个相等的角。看到这个组合,两个三角形必然全等——用八年级上册的 AAS 就能证,一次辅助线都不用加。
这条规律习惯上叫"一线三等角"。下面把它拆成:长什么样、为什么成立、能直接得到什么、三道例题。
一、模型长什么样
一条直线 l 上依次有三点 D、C、E,直线同侧有两点 A、B。如果同时满足两个条件:三个角相等(∠ADC = ∠ACB = ∠CEB = α)、两条斜边相等(AC = CB),那么 △ADC ≌ △CEB。
注意 AC = CB 这一条不能少。它俩正是两个三角形的对应斜边,缺了它,全等不成立。
二、为什么一定全等:一次 180° 减法
因为 D、C、E 三点共线,所以
∠ACD + ∠ACB + ∠BCE = 180°
而在 △ADC 里,内角和也是 180°:
∠ACD + ∠ADC + ∠CAD = 180°
两式相减,再注意到 ∠ACB = ∠ADC,立刻得到
∠CAD = ∠BCE
现在凑齐了三个条件:∠ADC = ∠CEB(已知)、∠CAD = ∠BCE(刚推出)、AC = CB(已知)。两组角加一条边,AAS,全等。
这一步是整个模型的心脏。它同时说明了为什么三个角必须"站在同一条直线上"——离开这条直线,那个 180° 的减法就不存在,剩下两个角也就无从相等。
三、全等之后,直接得到三个等式
对应关系要看清:A 对 C,D 对 E,C 对 B。于是有三条等式:AD = CE,DC = BE,以及
DE = DC + CE = BE + AD
第三条最好用:一条直线上的长线段,等于两个"竖起来"的短线段之和。题目里凡是让求 DE、求某条线段和,多半就是它。
四、三种面孔
三个相等的角是直角、钝角、锐角,都行——AAS 不在乎角有多大。所以模型有三种常见长相:
直角版(一线三垂直)是 ∠ADC = ∠ACB = ∠CEB = 90°,最常考,也最容易认。
钝角版是三个 120° 之类的角,图形看着"趴"下去,容易漏看。
锐角版是三个 60° 之类的角,两个三角形几乎贴在一起。
认图的口诀:找一条直线,看上头有没有三个相等的角,再看两边那两条斜边是否相等。
五、三道例题
例 1 最经典的直角版
如图,等腰直角 △ABC 中 ∠ACB = 90°,AC = BC。过点 C 的直线 l 与 AB 不相交,AD ⊥ l 于 D,BE ⊥ l 于 E。已知 AD = 2,BE = 1,求 DE 的长。
解 ∠ADC = ∠CEB = 90°,∠ACB = 90°,三个角相等,模型成立。
由 180° 减法得 ∠CAD = ∠BCE,又 AC = CB,所以 △ADC ≌ △CEB(AAS)。
于是 DC = BE = 1,CE = AD = 2,故
DE = DC + CE = 1 + 2 = 3
这道题的坑在"看错对应边"。AD 对面是 CE,不是 DC——记住 A 对 C、D 对 E 就不会错。
例 2 藏在正方形里
正方形 ABCD 的边长为 4,点 E 在 BC 上,且 BE = 1。作 EF ⊥ AE,且 EF = AE,连结 CF。求 CF 的长。
解 过 F 作 FH ⊥ BC 的延长线于 H(图中虚线)。
∠ABE = ∠FHE = 90°;又 ∠AEF = 90°,所以 ∠AEB + ∠FEH = 90°,而 ∠AEB + ∠BAE = 90°,两式相减得 ∠BAE = ∠FEH。
加上 AE = EF,得 △ABE ≌ △EHF(AAS),所以
EH = AB = 4,FH = BE = 1
而 EC = BC − BE = 3,故 CH = EH − EC = 4 − 3 = 1。
于是 FH = CH = 1,且 ∠FHC = 90°,△FHC 是等腰直角三角形,
CF = √2 · CH = √2
这类题的信号是"直角 + 相等"两个字同时出现。看到 AE ⊥ EF 且 AE = EF,就该想到把直角塞进一条直线,补出第三个直角。
例 3 坐标系里求点
平面直角坐标系中,A(0, 3),C(1, 0),△ABC 是以 C 为直角顶点的等腰直角三角形(CA = CB),点 B 在第一象限。求 B 的坐标。
解 过 B 作 BD ⊥ x 轴于 D(图中虚线)。
x 轴上 O、C、D 三点共线,∠ACB = 90°,所以 ∠ACO + ∠BCD = 90°;而 Rt△CDB 中 ∠BCD + ∠CBD = 90°,两式相减得 ∠ACO = ∠CBD。
又 ∠AOC = ∠CDB = 90°,AC = CB,所以 △AOC ≌ △CDB(AAS)。
于是 OC = BD = 1,AO = CD = 3,即 OD = OC + CD = 1 + 3 = 4。
所以 B(4, 1)
求坐标的题,只要出现"等腰直角三角形"和坐标轴,基本就是让坐标轴充当那条直线,把 x 轴上的线段和垂直线段互换。这一步换完,坐标自然就出来了。
六、三条易错提醒
- 三个角必须共线。 只有 D、C、E 在同一条直线上,才能用 180° 减法推出 ∠CAD = ∠BCE。不共线就没有这个结论。
- 别把结论当条件。 AD = CE、DC = BE 是全等之后的结果。用之前先老老实实证一次全等(或者题目直接给了 AC = CB)。
- 对应顶点别弄反。 △ADC ≌ △CEB 中,A↔C、D↔E、C↔B。写错对应关系,后面的线段就全换错了。
七、一句话收尾
一线三等角,本质是用一条直线上的 180°,把两个角"搬"成相等,然后交给 AAS。
判断顺序固定三步:找直线 → 数三个相等的角 → 看两条斜边是否相等。三步都对上,全等白送,线段互换。
(这套模型到初三学完相似三角形后还会再长一次——那时 AC = CB 这个条件可以去掉,结论从"全等"变成"相似",比例式接替等式。现在先把全等这条练熟,到时候只是换个说法。)





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