全等三角形
一、目标认知
学习目标:
1.了解全等三角形的概念和性质,能够准确地辨认全等三角形中的对应元素;
2.探索三角形全等的条件,能利用三角形全等进行证明,掌握综合法证明的格式。
重点:
1.使学生理解证明的基本过程 ,掌握用综合法证明的格式;
2.三角形全等的性质和条件。
难点:
1.掌握用综合法证明的格式;
2.选用合适的条件证明两个三角形全等
二、知识要点梳理
知识点一:全等形
要点诠释: 能够完全重合的两个图形叫全等形。
知识点二:全等三角形
要点诠释:能够完全重合的两个三角形叫全等三角形
知识点三:对应顶点,对应边,对应角
要点诠释:两个全等三角形重合在一起,重合的顶点叫对应顶点,重合的边叫对应边,重合的角叫对应角。
知识点四:全等三角形的性质
要点诠释:全等三角形对应边相等,对应角相等
知识点五:三角形全等的判定定理(一)
要点诠释:
三边对应相等的两个三角形全等。简写成“边边边”或“SSS”
知识点六:三角形全等的判定定理(二)
要点诠释:
两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等。简写成“边角边”或“SAS”
知识点七:三角形全等的判定定理(三)
要点诠释:
两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等,简写成“角边角”或“ASA”
知识点八:三角形全等的判定定理(四)
要点诠释:
两个角和其中一个角的对边对应相等的两个三角形全等。简写成“角角边”或“AAS”
知识点九:直角三角形全等的判定定理
要点诠释:
斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等。简写成“斜边、直角边”或“HL”
三、规律方法指导
1.探索三角形全等的条件:
(1)一般三角形全等的判定方法有四种方法:①边角边(SAS);②角边角(ASA);③角角边(AAS);④边
边边(SSS).
(2)直角三角形的全等的条件:除了使用SAS、ASA、AAS、SSS判定方法外,还有一种重要的判定方法,
也就是斜边、直角边(HL)判定方法.
2.判定两个三角形全等指导
(1)已知两边
(2)已知一边一角
(3)已知两角
3.经验与提示:
⑴寻找全等三角形对应边、对应角的规律
①全等三角形对应角所对的边是对应边,两个对应角所夹的边是对应边.
②全等三角形对应边所对的角是对应角,两个对应边所夹的角是对应角.
③有公共边的,公共边一定是对应边.
④有公共角的,公共角一定是对应角.
⑤有对顶角的,对顶角是对应角.
⑥全等三角形中的最大边(角)是对应边(角),最小边(角)是对应边(角)
⑵找全等三角形的方法
①可以从结论出发,看要证明相等的两条线段(或角)分别在哪两个可能全等的三角形中;
②可以从已知条件出发,看已知条件可以确定哪两个三角形全等;
③从条件和结论综合考虑,看它们能一同确定哪两个三角形全等;
④若上述方法均不行,可考虑添加辅助线,构造全等三角形。
⑶证明线段相等的方法
①中点定义;
②等式的性质;
③全等三角形的对应边相等;
④借助中间线段(即要证a=b,只需证a=c,c=b即可)。随着知识深化,今后还有其它方法。
⑷证明角相等的方法
①对顶角相等;
②同角(或等角)的余角(或补角)相等;
③两直线平行,同位角、内错角相等;
④等式的性质;
⑤垂直的定义;
⑥全等三角形的对应角相等;
三角形的外角等于与它不相邻的两内角和。随着知识的深化,今后还有其它的方法。
⑸证垂直的常用方法
①证明两直线的夹角等于90°;
②证明邻补角相等;
③若三角形的两锐角互余,则第三个角是直角;
④垂直于两条平行线中的一条直线,也必须垂直另一条。
⑤证明此角所在的三角形与已知直角三角形全等;
⑥邻补角的平分线互相垂直。
⑹全等三角形中几个重要结论
①全等三角形对应角的平分线相等;
②全等三角形对应边上的中线相等;
③全等三角形对应边上的高相等。
4.知识的应用
(1)全等三角形的性质的应用:根据三角形全等找对应边,对应角,进而计算线段的长度或角的度数.
(2)全等三角形判定方法的应用:根据判定方法说明两个三角形全等,进一步根据性质说明线段相等
或角相等.
(3)用全等三角形测量距离的步骤:①先明确要解决什么实际问题;②选用全等三角形的判定方法构
造全等三角形;③说明理由.
5.注意点
(1)书写全等三角形时一般把对应顶点的字母放在对应的位置.
(2)三角形全等的判别方法中不存在“SSA”、“AAA”的形式,判别三角形全等的条件中至少有一条
边.
(3)寻找三角形全等的条件时,要结合图形,挖掘图中的隐含条件:如公共边、公共角、对顶角、中
点、角平分线、高线等所带来的相等关系.
(4)运用三角形全等测距离时,应注意分析已知条件,探索三角形全等的条件,理清要测定的距离,
画出符合的图形,根据三角形全等说明测量理由.
(5)注意只有说明两个直角三角形全等时,才使用“HL”,说明一般的三角形全等不能使用“HL”.
6.数学思想方法
(1)转化思想:如将实际问题转化数学问题解决等.
(2)方程思想:如通过设未知数,根据三角形内角和之间的关系构造方程解决角度问题.
经典例题透析类型一:全等三角形性质的应用 1、如图,△ABD≌△ACE,AB=AC,写出图中的对应边和对应角. 思路点拨: AB=AC,AB和AC是对应边,∠A是公共角,∠A和∠A是对应角,按对应边所对的角是对应角,对应角所对的边是对应边可求解. 解析:AB和AC是对应边,AD和AE、BD和CE是对应边,∠A和∠A是对应角,∠B和∠C,∠AEC 和∠ADB是对应角. 总结升华:已知两对对应顶点,那么以这两对对应顶点为顶点的角是对应角,第三对角是对应角;再由对应角所对的边是对应边,可找到对应边. 已知两对对应边,第三对边是对应边,对应边所对的角是对应角. 举一反三: 【变式 1】如图,△ABC≌△DBE.问线段AE和CD相等吗?为什么? 【答案】证明:由△ABC≌△DBE,得AB=DB,BC=BE, 则AB-BE=DB-BC,即AE=CD。 【变式 2】如图,已知ΔABC≌ΔDEF,∠A=30°,∠B=50°,BF=2,求∠DFE的度数与EC的长。 思路点拨: 由全等三角形性质可知:∠DFE=∠ACB,EC+CF=BF+FC,所以只需求∠ACB的度数与BF的长即可。 【答案】在Δ ABC中, ∠ ACB=180°-∠A-∠B, 又∠ A=30°,∠B=50°, 所以∠ ACB=100°. 又因为ΔABC≌ΔDEF, 所以∠ ACB=∠DFE, BC=EF(全等三角形对应角相等,对应边相等)。 所以∠ DFE=100° EC=EF-FC=BC-FC=FB=2。 类型二:全等三角形的证明 2.(2011广东)已知:如图,E,F在AC上,AD//CB且AD=CB,∠D=∠B.求证:AE=CF. 思路点拨:要证AE=CF,需证△ADF≌△CBE。已知一边一角,可以由平行推出另一对角相等,由ASA判定全等。 解析:∵AD//CB ∴∠A=∠C 在△ADF与△CBE中 ∴△ADF≌△CBE (ASA) ∴AF =CE ∴AF+EF=CE+EF 故得:AE=CF 总结升华:利用全等三角形证明线段(角)相等的一般方法和步骤如下 (1)找到以待证角(线段)为内角(边)的两个三角形, (2)证明这两个三角形全等; (3)由全等三角形的性质得出所要证的角(线段)相等. 举一反三: 【变式1】如图,已知AB∥DC,AB=DC,求证:AD∥BC 【答案】∵AB∥CD ∴∠3=∠4 在△ABD和△CDB中 ∴△ABD≌△CDB(SAS) ∴∠1=∠2(全等三角形对应角相等) ∴AD∥BC(内错角相等两直线平行) 【变式2】如图,已知EB⊥AD于B,FC⊥AD于C,且EB=FC,AB=CD. 求证 AF=DE. 【答案】∵EB⊥AD(已知) ∴∠EBD=90°(垂直定义) 同理可证∠FCA=90° ∴∠ EBD=∠FCA ∵AB=CD,BC=BC ∴AC=AB+BC =BC+CD =BD 在△ACF和△DBE中 ∴△ACF≌△DBE(SAS) ∴AF=DE(全等三角形对应边相等) 3、如图 AB=AC,BD⊥AC于D,CE⊥AB于E,BD、CE相交于F.求证:AF平分∠BAC. 思路点拨: 若能证得得AD=AE,由于∠ADB、∠AEC都是直角,可证得Rt△ADF≌Rt△AEF,而要证AD=AE,就应先考虑Rt△ABD与Rt△AEC,由题意已知AB=AC,∠BAC是公共角,可证得Rt△ABD≌Rt△ACE. 证明:在Rt△ABD与Rt△ACE中 ∴Rt△ABD≌Rt△ACE(AAS) ∴AD=AE(全等三角形对应边相等) 在Rt△ADF与Rt△AEF中 ∴Rt△ADF≌Rt△AEF(HL) ∴∠DAF=∠EAF(全等三角形对应角相等) ∴AF平分∠BAC(角平分线的定义) 总结升华:条件和结论相互转化,有时需要通过多次三角形全等得出待求的结论。 举一反三: 【变式1】求证:有两边和其中一边上的高对应相等的两个三角形全等. 【答案】根据题意,画出图形,写出已知,求证. 已知:如图,在△ABC与△中.AB=,BC=,AD⊥BC于D,⊥于且 AD= 求证:△ABC≌△ 证明:在Rt△ABD与Rt△中 ∴Rt△ABD ≌ Rt△(HL) ∴∠B=∠B′(全等三角形对应角相等) 在△ABC与△中 ∴△ABC≌△ (SAS) 【变式2】已知,如图,AC、BD相交于O,AC=BD,∠C=∠D=90° 求证:OC=OD 【答案】∵∠C=∠D=90° ∴△ABD、△ACB为直角三角形 在 Rt△ABD和Rt△ABC中 ∴Rt△ABD≌Rt△ABC(HL) ∴AD=BC 在△AOD和△BOC中 ∴△AOD≌△BOC(AAS) ∴OD=OC. 类型三:综合应用 4、已知,如图:在△ABC中,∠B=2∠C,AD⊥BC, 求证:AB=CD—BD. 思路点拨1:如图,要证明AB=CD—BD,把CD—BD转化为一条线段,可利用翻折变换,把△ABD沿AD翻折,使线段BD运动到DC上,从而构造出CD-BD,并且也把∠B转化为∠AEB,从而拉近了与∠C的关系。具体做法:在DC上取一点E,使BD=DE,只要再证出EC=AB即可. 证明:在DC上取一点E,使BD=DE 在△ABD和△AED中,AD⊥BC,BD=DE,AD=AD. ∴△ABD≌△AED.∴AB=AE,∠B=∠AED. 又∵∠B=2∠C=∠AED=∠C+∠EAC.∴∠C=∠EAC.∴AE=EC. ∴AB=AE=EC=CD—DE=CD—BD. 思路点拨2:要证明AB=CD—BD,即只要证明出AB+BD=CD即可.可利用翻折变换,把△ADC沿AD翻折,使线段CD运动到DB上,并且也把∠C转化为∠E,从而拉近了与∠ABC的关系。具体做法:延长DB到点E,使BE=AB,只要证出DE=DC即可. 证明:如图,延长DB到点E,使BE=AB ∴∠E=∠EAB. ∵∠B=∠E+∠EAB=2∠E,∠B=2∠C,∴∠E=∠C. 在△AED和△ADC中,AD⊥BC,∠E=∠C,AD=AD. ∴△AED≌△ADC.∴ED=DC. ∴AB=BE=DE—BD=CD—BD. 评注:上述两种解法本质上是相同的,是采用截长或补短方法。上升到解题思想,就是利用翻折变换,构造的全等三角形,把条件集中在基本图形里面,从而使问题加以解决. 举一反三: 【变式 1】如图,AC=BC,∠ACB=90°,∠A的平分线AD交BC于点D,过点B作BE⊥AD于点E。求证:BE=AD。 分析:证明线段的和、差、倍分关系,常转化为证明线段相等,对所证等式变形即证AD=2BE,如何构造出2BE呢?结合题目条件,可利用翻折变换,把△ABE沿AE翻折,得到△AFE,也就把2BE转化为BF,这样只需证AD=BF即可。 证明:如图,延长BE、AC交于点F。 因为∠1=∠2,AE=AE,∠AEB=∠AEF=90°, 所以△AEB≌△AEF(ASA)。 所以BE=FE=BF。 因为∠3=90°-∠F=∠2,BC=AC, 所以△BCF≌△ACD(ASA)。 所以BF=AD,BE=AD。 5、如图,AD为ΔABC的中线。求证:AB+AC>2AD. 思路点拨: 证明边的大小关系主要有两个思路:(1)两点之间线段最短;(2)三角形的两边之和大于第三边.要证明AB+AC>2AD,如果归到一个三角形中,边的大小关系就是显然的,因此需要转移线段,构造全等三角形是转化线段的重要手段.可利用旋转变换,把△ACD绕点D逆时针旋转180°得到△EBD,也就把AC转化到△ABE中,同时也构造出了2AD。 解析:延长AD至E,使DE=AD,连接BE 因为AD为ΔABC的中线, 所以 BD=CD. 在ΔACD和ΔEBD中, 所以Δ ACD≌ΔEBD(SAS). 所以BE=CA. 在ΔABE中,AB+BE>AE,所以AB+AC>2AD. 总结升华:三角形的两边之和大于第三边,是证明边的有关大小关系的重要方法.若题目中有中线,延长中线成倍长,利用旋转变换构造全等三角形是一种重要方法 举一反三: 【变式 1】如图,在△ABC中,AD是BC 边上的中线,E是AD上一点,且BE=AC,延长BE交AC于F。 求证:AF=EF
分析:证AF=EF,只需证明∠FAE=∠AEF,考虑中线倍长,构造全等三角形、等腰三角形。 证明:延长AD到H使DH=AD,连接BH。 ∵AD是BC边上的中线, ∴BD=CD 在△ADC和△HDB中,BD=DC,∠BDH=∠CDA,AD=HD, ∴△ADC≌△HDB,∴∠1=H,BH=AC ∵BE=AC,∴BE=BH,∴∠3=∠H,∴∠1=∠3 又∵∠2=∠3,∴∠1=∠2,∴AF=EF 【变式2】如图,已知AD为△ABC的中线,且∠1=∠2,∠3=∠4,求证:BE+CF>EF。 证明1:在DA上截取DN=DB,连接NE,NF, 则DN=DC, 在△DBE和△DNE中: ∵ ∴△DBE≌△DNE ∴BE=NE 同理可得:CF=NF 在△EFN中,EN+FN>EF∴BE+CF>EF。 证明2:延长ED至M,使DM=DE,连接 CM,MF。在△BDE和△CDM中, ∵ ∴△BDE≌△CDM 又∵∠1=∠2,∠3=∠4 ∠1+∠2+∠3+∠4=180° ∴∠3+∠2=90° 即:∠EDF=90° ∴∠FDM=∠EDF =90° 在△EDF和△MDF中 ∵ ∴△EDF≌△MDF ∴EF=MF ∵在△CMF中,CF+CM>MF ∴BE+CF>EF
学习成果测评基础达标:一. 填空题: 1. 如图1,AD⊥BC,D为BC的中点,则△ABD≌_________。 2.(2011广州湛江)如图2,点在同直线上(填“是”或“不是”)的对顶角,要使△≌△,还需添加一个条件,可以是 (只需写出一个) 3. 如图3,AB=DC,AD=BC,E、F是DB上两点且BE=DF,若∠AEB=100°,∠ADB=,则∠BCF=____。 图3 4. 如图4,△ABC≌△AED,AB=AE,∠1=27°,则_______________。 图4 5. 如图5,已知AB∥CD,AD∥BC,E、F是BD上两点,且BF=DE,则图中共有_______对全等三角形。 6. 如图6,四边形ABCD的对角线相交于O点,且有AB∥DC,AD∥BC,则图中有___对全等三角形。 7. “全等三角形对应角相等”的条件是_______________。 8. 如图7,AE=AF,AB=AC,∠A=60°,∠B=24°,则∠BOC=__________。 图7 9. 若△ABC≌△A′B′C′,AD和A′D′分别是对应边BC和B′C′的高,则△ABD≌△A′B′D′,理由 是_______________。 10. 在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A.∠B的平分线相交于O,则∠AOB=_________。 二. 选择题: 11. 如图8,△ABC≌△BAD,A和B,C和D分别是对应顶点,若AB=6cm,AC=4cm,BC=5cm,则AD的长 为( ) A. 4cm B. 5cm C. 6cm D. 以上都不对 12. (2011上海)下列命题中,真命题是( ). A.周长相等的锐角三角形都全等; B.周长相等的直角三角形都全等; C.周长相等的钝角三角形都全等; D.周长相等的等腰直角三角形都全等. 13. 在△ABC中,∠B=∠C,与△ABC全等的三角形有一个角是100°,那么在△ABC中与这100°角对应 相等的角是( ) A. ∠A B. ∠B C. ∠C D. ∠B或∠C 14. 下列条件中,能判定△ABC≌△DEF的是( ) A. AB=DE,BC=ED,∠A=∠D B. ∠A=∠D,∠C=∠F,AC=EF C. ∠B=∠E,∠A=∠D,AC=EF D. ∠B=∠E,∠A=∠D,AB=DE 15. AD是△ABC中BC边上的中线,若AB=4,AC=6,则AD的取值范围是( ) A. AD>1 B. AD<5 C. 1<AD<5 D. 2<AD<10 16. 直角三角形斜边上的中线把直角三角形分成的两个三角形的关系是( ) A.形状相同 B.周长相等 C.面积相等 D.全等 17. 如图9,△ABC中,AB=AC,BD⊥AC于D,CE⊥AB于E,BD和CE交于点O,AO的延长线交BC于F,则图中 全等直角三角形的对数为( ) A. 3对 B. 4对 C. 5对 D. 6对 图9 18. 已知:如图10,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,则图中共有全等三角 形( ) A.5对 B.4对 C.3对 D.2对 三. 解答题 19. 如图11,△ABN≌△ACM,∠B和∠C是对应角,,AB与AC是对应边,写出其他对应边和对应角。 图11 20. 如图12,∠AOB是一个任意角,在边OA,OB上分别取OM=ON,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与M,N重合,过角尺顶点C的射线OC便是∠AOB的平分线,为什么? 图12 21. 如图13,已知AB=DC,AC=DB,BE=CE求证:AE=DE。 图13 22. 如图14,已知AC⊥AB,DB⊥AB,AC=BE,AE=BD,试猜想线段CE与DE的大小与位置关系,并证明你的结论。 图14 23.已知如图15,E.F在BD上,且AB=CD,BF=DE,AE=CF,求证:AC与BD互相平分。 图15 24. 如图16,∠ABC=90°,AB=BC,D为AC上一点,分别过A、C作BD的垂线,垂足分别为E、F,求证:EF=CF-AE。 图16
答案与解析: 1. △ACD 2. AC=DF或∠B=∠E 3. 70 4. 27° 5. 3 6. 4 7. 两个三角形全等 8. 108° 9. HL或AAS 10. 135° 11. B 12. D(周长相等的等腰直角三角形必然腰长相等) 13. A 14. D 15. C 16. C(等底同高的两个三角形面积相等) 17. D 18. A 19. 对应边:AB AC,AN,AM,BN,CM 对应角:∠ BAN=∠CAM, ∠ANB=∠AMC 20. △C0M≌△CON 21. 先证△ABC≌△DBC得∠ABC=∠DCB,再证△ABE≌△CED 22. 相等且垂直。(证明略) 23. 先证△ABE≌△DFC得∠B=∠D,再证△ABO≌△COD 24. 证△ABE≌△BCF
能力提升: 1.如图,在长方形ABCD中,将△BCD沿其对角线BD翻折得到△BED,若∠1=35°,则∠2=________. 2.如图,将△ABC绕着点C按顺时针方向旋转20°,B点落在位置,A点落在位置,若 ,则的度数是____________. 3.如图,四边形ABCD中,AC平分∠BAD,CE⊥AB于点E,AE=(AD+AB)。 求证:∠ADC+∠ABC=180°。
答案与解析: 1.35° 2.70° 3.简证:过点C作CF⊥AD交AD的延长线于点F。 因为∠2=∠3,AC=AC, 所以△ACF≌△ACE(AAS)。 所以CF=CE,AF=AE。 因为AD+AB=2AE,AB=AE+EB, 所以EB=AE-AD。 因为FD=AF-AD, 所以EB=FD。 所以△CEB≌△CFD(SAS)。 所以∠ABC=∠5。 所以∠ADC+∠ABC=∠ADC+∠5=180°。