初中数学
三角形全等的性质与判定
精讲精练
【考点精讲】
一、全等形及全等三角形
1.
两个能够完全重合的图形是全等形;
2.
全等形的形状、大小都相同。
二、全等三角形的性质
1.
全等三角形的对应边相等,对应角相等;
2.
全等三角形对应边上的高,中线,角平分线相等。
三、三角形全等的判定方法
1.
一般的三角形全等的判定方法有4种,分别是SAS、SSS、AAS、ASA;
2.
直角三角形全等的判定还有一个特殊的方法是:HL。
(注:判断三角形全等,无论用哪种方法,都要有三组元素对应相等,且其中至少要有一组对应边相等。三角形具有稳定性或用尺规作图所利用的原理都是:SSS)
【典例精析】
例题1
如图,四点共线,,,,。求证:△ACF≌△BDE。
思路导航:从结论△ACF≌△BDE入手,题目所给全等条件只有AC=BD;由AE=BF,两边同时减去EF得到AF=BE,又得到一个全等条件。还缺少一个全等条件,可以是CF=DE,也可以是∠A=∠B。
由条件,可得,再加上,,可以证明△ACE≌△BDF,从而得到,进而可证明△ACF≌△BDE。
答案:,
在与中
∴Rt△ACE≌Rt△BDF(HL)
,即
在与中
△ACF≌△BDE(SAS)
点评:本题实际上运用的是“两头凑”的思想方法:一方面从问题或结论入手,看还需要什么条件;另一方面从条件入手,看可以得出什么结论。再对比“所需条件”和“得出结论”之间是否吻合或具有明显的联系,从而得出解题思路。本题不仅告诉我们如何去寻找全等三角形及其全等条件,而且告诉我们如何去分析题目,得出解题思路。
例题2
如图,已知AE交BC于点D,∠1=∠2=∠3,
AB=AD。求证:DC=BE。
思路导航:要证DC=BE,先观察DC与BE分别在哪两个可能全等的三角形中,根据所给条件选择方法。由图易得DC与BE分别在△ADC和△ABE中,所以只需证明出△ABE≌△ADC即可。发掘条件,有∠2
=∠1,AB=AD,而∠E
=∠C利用等量代换也很容易证出,从而△ABE≌△ADC得证,即可得到DC=BE。
答案:证明:∵∠ADB=∠1+∠C,∠ADB=∠3+∠E,∠1=∠3,
∴∠C=∠E。
在△ABE和△ADC中,
∵∠E
=∠C,∠2
=∠1,AB
=AD,
∴
△ABE≌△ADC(AAS)。
∴DC=BE。
点评:碰到题目中有若干个看似全等的三角形,并且求证线段相等的题目,往往首先思考用全等的方法证明,找出所需要的对应边、对应角的条件。条件不足时,思考判定全等的其它几种方法,并根据题目条件发掘新的条件,然后进行证明。
例题3
在△ABC中,∠ACB=90o,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E。
(1)当直线MN绕点C旋转到图(1)的位置时,求证:①△ADC≌△CEB;②DE=AD+BE;
(2)当直线MN绕点C旋转到图(2)的位置时,求证:DE=AD-BE;
(3)当直线MN绕点C旋转到图(3)的位置时,试问DE、AD、BE具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明。
思路导航:这类问题每一问所用的思路基本相同,第(1)题中已经知道了∠ADC=∠ACB=90o,AC=BC,然后可以利用同角的余角相等证出∠1=∠3(见下图),即可得出△ADC≌△CEB,进而得出CE=AD,CD=BE,再由等量代换可得DE=CE+CD=AD+BE。第(2)题同(1)题一样,也是先由已知条件证出△ACD≌△CBE,
再由等量代换可得出DE=CE-CD=AD-BE。第(3)题由前两题的提示可以想到,DE=CD-CE=BE-AD。
答案:如图所示:
(1)证明:①∵∠ADC=∠ACB=90o,
∴∠1+∠2=∠3+∠2=90o,
∴∠1=∠3。
又∵AC=BC,∠ADC=∠CEB=90o,
∴△ADC≌△CEB。
②∵△ADC≌△CEB,
∴CE=AD,CD=BE,
∴DE=CE+CD=AD+BE。
(2)证明:∵∠ACB=∠CEB=90o,
∴∠1+∠2=∠CBE+∠2=90o,
∴∠1=∠CBE。
又∵AC=BC,∠ADC=∠CEB=90o,
∴△ACD≌△CBE,
∴CE=AD,CD=BE,
∴DE=CE-CD=AD-BE。
(3)当MN旋转到图3的位置时,AD、DE、BE所满足的等量关系是DE=BE-AD(或AD=BE-DE,BE=AD+DE等)。
证明如下:
∵∠ACB=∠CEB=90o,
∴∠ACD+∠BCE=∠CBE+∠BCE=90o,
∴∠ACD=∠CBE,
又∵AC=BC,∠ADC=∠CEB=90o,
∴△ACD≌△CBE,
∴AD=CE,CD=BE,
∴DE=CD-CE=BE-AD。
点评:解答第(3)小问要从第(1)、(2)小问找出规律,充分利用全等三角形中的对应边相等做文章,本题总体来说不是很难,但是要得满分很困难。解题时要把条件写清楚,不要漏掉,最后一问要通过图像认真看清楚DE、AD、BE三个量的关系,并搞清楚大小关系。
【总结提升】
一、三角形全等的运用
1.
性质中三角形全等是条件,结论是对应角、对应边相等,而全等的判定刚好相反。
2.
利用性质和判定,学会准确地找出两个全等三角形中的对应边与对应角是关键。在写两个三角形全等时,一定把对应的顶点、角、边的顺序写一致,为找对应边,对应角提供方便。
3.
当图中出现两个以上等边三角形时,应首先考虑用SAS找全等三角形。
二、解题技巧
一般来说,考试中线段相等或角相等需要通过三角形全等来证明,因此解题时我们可以采取逆向思维的方式。想要证全等,则需要什么条件,要证某某边等于某某边,那么首先要证明含有那两个边的三角形全等,然后运用所得的结论和判定定理(AAS/ASA/SAS/SSS/HL)证明三角形全等。分析完毕以后要注意书写格式,在全等三角形中,如果格式不写好则很容易出现看漏的现象。
同步练习
(答题时间:20分钟)
一、选择题
1.
能使两个直角三角形全等的条件是(
)
A.
两直角边对应相等
B.
一锐角对应相等
C.
两锐角对应相等
D.
斜边相等
2.
根据下列条件,能画出唯一的是(
)
A.
,,
B.
,,
C.
,,
D.
,
3.
如图,点B、C、E在同一条直线上,△ABC与△CDE都是等边三角形,则下列结论不一定成立的是(
)
A.
△ACE≌△BCD
B.
△BGC≌△AFC
C.
△DCG≌△ECF
D.
△ADB≌△CEA
4.
如图,已知∠1=∠2,则不一定能使△ABD≌△ACD的条件是(
)
A.
AB=AC
B.
BD=CD
C.
∠B=∠C
D.
∠BDA=∠CDA
二、填空题
5.
如图,已知AB=DC,AD=BC,E,F是BD上的两点,且BE=DF,若∠AEB=100°,∠ADB=30°,则∠BCF=____________。
6.
将一张正方形纸片按如图的方式折叠,BC,BD为折痕,则∠CBD的大小为_________。
7.
如图,点D,E,F,B在同一条直线上,AB∥CD,AE∥CF,且AE=CF,若BD=10,BF=2,则EF=___________。
三、解答题
8.
如图,△ABC为等边三角形,点M,N分别在BC,AC上,且BM=CN,AM与BN交于Q点。求∠AQN的度数。
9.
如图,,,为上一点,,,交延长线于点。求证:。
答案
1.
A
解析:在A中,对应边是两条直角边,则可用SAS证明全等。其它选项都不能证明。
2.
C
解析:C选项可用AAS证明全等。A选项构不成三角形,因为三角形两边之和要大于第三边,B、D选项无法证出全等,故无法保证只画出唯一一个三角形。
3.
D
解析:由等边三角形条件得出∠ACB=∠DCE=60°。根据等式性质得出∠ACB+∠ACD
=∠DCE+∠ACD,即:∠ACE=∠BCD,再加上AC=BC,CD=CE两个条件,可根据SAS得出A选项,△ACE≌△BCD是对的。由A选项可知∠DBC=ECA,由∠ACB+∠ACD+∠DCE=180°,∠ACB=∠DCE=60°可得∠ACB=∠ACD=60°,再加上BC=AC,由ASA得B选项△BGC≌△AFC也是对的。由A选项结论可推出∠CDG=∠CEF,由B的证明过程知道∠ACD=∠DCE=60°,再加上DC=CE,根据ASA可得C选项△DCG≌△ECF
也是对的,而D选项无法证明出全等。
4.
B
解析:A选项可由SAS证出全等,C选项是AAS,D选项是ASA,只有B选项是错误的。故选B。
5.
70°
解析:由AB=DC,AD=BC,BD=DB,可得△ABD≌△CDB,可得∠FBC=∠EDA,由BE=DF得,BD-DF=BD-BE,即:BF=ED,再加上AD=BC,根据三角形全等判定定理SAS可证出△ADE≌△CBF,可得出∠BCF=∠DAE,由三角形的外角定理得出,∠DAE=∠AEB-∠ADB=100°-30°=70°。
6.
90°
解析:“看见翻折想到翻折前后全等”,本题翻折条件其实已经明确给出:△ABC≌△A’BC,△BED≌△BE’D,所以,∠ABC=∠A’BC,∠DBE=∠DBE’,又因为∠ABC+∠A’BC+∠DBE+∠DBE’=180°,所以∠A’BC+∠DBE’=×180°=90°。
7.
6
解析:由AB∥CD,AE∥CF可知,∠B=∠D,∠AEB=∠CFD,再加上条件AE=CF,由AAS可证出△AEB≌△CFD,可推出BE=DF,所以BD-BE=BD-DF,即DE=BF=2,所以EF=BD-DE-BF=10-2-2=6。
8.
解:为等边三角形
,
在△ABM与△BCN中
∴△ABM≌△BCN(SAS)
。
9.
证明:,
在与中
∴△ACE≌△CBF(AAS)
。