:6、全等三角形及其应用【知识精读】1. 全等三角形的定义:能够完全重合的两个三角形叫全等三角形;两个全等三角形中,互相重合的顶点叫做对应顶点。
互相重合的边叫对应边,互相重合的角叫对应角。
2. 全等三角形的表示方法:若△ABC和△A′B′C′是全等的三角形,记作“△ABC≌△A′B′C′其中,“≌”读作“全等于”。
记两个三角形全等时,通常把表示对应顶点的字母写在对应的位置上。
3. 全等三角形的的性质:全等三角形的对应边相等,对应角相等;4. 寻找对应元素的方法|(1)根据对应顶点找如果两个三角形全等,那么,以对应顶点为顶点的角是对应角;以对应顶点为端点的边是对应边。
通常情况下,两个三角形全等时,对应顶点的字母都写在对应的位置上,因此,由全等三角形的记法便可写出对应的元素。
(2)根据已知的对应元素寻找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;(3)通过观察,想象图形的运动变化状况,确定对应关系。
通过对两个全等三角形各种不同位置关系的观察和分析,可以看出其中一个是由另一个经过下列各种运动而形成的。
翻折如图(1),BOC≌EOD,BOC可以看成是由EOD沿直线AO翻折180得到的;,旋转如图(2),COD≌BOA,COD可以看成是由BOA绕着点O旋转180得到的;平移如图(3),DEF≌ACB,DEF可以看成是由ACB沿CB方向平行移动而得到的。
5. 判定三角形全等的方法:-(1)边角边公理、角边角公理、边边边公理、斜边直角边公理(2)推论:角角边定理6. 注意问题:(1)在判定两个三角形全等时,至少有一边对应相等;(2)不能证明两个三角形全等的是,a: 三个角对应相等,即AAA;b :有两边和其中一角对应相等,即SSA。
全等三角形是研究两个封闭图形之间的基本工具,同时也是移动图形位置的工具。
在平面几何知识应用中,若证明线段相等或角相等,或需要移动图形或移动图形元素的位置,常常需要借助全等三角形的知识。
》【分类解析】全等三角形知识的应用(1)证明线段(或角)相等例1:如图,已知AD=AE,AB=AC.求证:BF=FC分析:由已知条件可证出ΔACD≌ΔABE,而BF和FC分别位于ΔDBF和ΔEFC中,因此先证明ΔACD≌ΔABE,再证明ΔDBF≌ΔECF,既可以得到BF=FC.证明:在ΔACD和ΔABE中,AE=AD∠A=∠AAB=AC.∴ΔACD≌ΔABE (SAS)*∴∠B=∠C(全等三角形对应角相等)又∵ AD=AE,AB=AC.∴ AB-AD=AC-AE即 BD=CE在ΔDBF和ΔECF中∠B=∠C∠BFD=∠CFE(对顶角相等)BD=CE∴ΔDBF≌ΔECF (AAS)∴ BF=FC (全等三角形对应边相等)。
(2)证明线段平行例2:已知:如图,DE⊥AC,BF⊥AC,垂足分别为E、F,DE=BF,AF=CE.求证:AB∥CD分析:要证AB∥CD,需证∠C=∠A,而要证∠C=∠A,又需证ΔABF≌ΔCDE.由已知BF⊥AC,DE⊥AC,知∠DEC=∠BFA=90°,且已知DE=BF,AF=CE.显然证明ΔABF≌ΔCDE条件已具备,故可先证两个三角形全等,再证∠C=∠A,进一步证明AB∥CD.证明:∵ DE⊥AC,BF⊥AC (已知)∴∠DEC=∠BFA=90°(垂直的定义)在ΔABF与ΔCDE中,-AF=CE (已知)∠DEC =∠BFA (已证) DE=BF (已知)∴ ΔABF ≌ΔCDE (SAS )∴ ∠C =∠A (全等三角形对应角相等) ∴ AB ∥CD (内错角相等,两直线平行)(3)证明线段的倍半关系,可利用加倍法或折半法将问题转化为证明两条线段相等例3:如图,在△ ABC 中,AB=AC ,延长AB 到D ,使BD=AB ,取AB 的中点E ,连接CD 和CE. 求证:CD=2CE分析:。
(ⅰ)折半法:取CD 中点F ,连接BF ,再证ΔCEB ≌ΔCFB.这里注意利用BF 是ΔACD 中位线这个条件。
证明:取CD 中点F ,连接BF∴ BF=12AC,且BF ∥AC (三角形中位线定理)∴ ∠ACB =∠2 (两直线平行内错角相等) 又∵ AB=AC∴ ∠ACB =∠3 (等边对等角) ∴ ∠3=∠2在ΔCEB 与ΔCFB 中,?BF=BE ∠3=∠2 CB=CB∴ ΔCEB ≌ΔCFB (SAS)∴ CE=CF=12 CD (全等三角形对应边相等)即CD=2CE (ⅱ)加倍法证明:延长CE 到F ,使EF=CE ,连BF.在ΔAEC与ΔBEF中,(AE=BE∠1=∠2 (对顶角相等)CE=FE∴ΔAEC≌ΔBEF (SAS)∴ AC=BF, ∠4=∠3 (全等三角形对应边、对应角相等)∴ BF∥AC (内错角相等两直线平行)∵∠ACB+∠CBF=180o,∠ABC+∠CBD=180o,又AB=AC ∴∠ACB=∠ABC∴∠CBF=∠CBD (等角的补角相等)|在ΔCFB与ΔCDB中,CB=CB∠CBF=∠CBDBF=BD∴ΔCFB≌ΔCDB (SAS)∴ CF=CD即CD=2CE说明:关于折半法有时不在原线段上截取一半,而利用三角形中位线得到原线段一半的线段。
例如上面折道理题也可这样处理,取AC中点F,连BF(如图)(B为AD中点是利用这个办法的重要前提),然后证CE=BF.(4)证明线段相互垂直例4:已知:如图,A、D、B三点在同一条直线上,ΔADC、ΔBDO为等腰三角形,AO、BC的大小关系和位置关系分别如何证明你的结论。
:C BA OED 分析:本题没有直接给出待证的结论,而是让同学们先根据已知条件推断出结论,然后再证明所得出的结论正确。
通过观察,可以猜测:AO=BC ,AO ⊥BC.证明:延长AO 交BC 于E,在ΔADO 和ΔCDB 中AD=DC∠ADO=∠CDB=90o OD=DB∴ ΔADO ≌ΔCDB (SAS)∴ AO=BC, ∠OAD=∠BCD (全等三角形对应边、对应角相等) ∵ ∠AOD =∠COE (对顶角相等)∴ ∠COE+∠OCE=90o^∴ AO ⊥BC5、中考点拨:例1.如图,在△ABC 中,AB =AC ,E 是AB 的中点,以点E 为圆心,EB 为半径画弧,交BC 于点D ,连结ED ,并延长ED 到点F ,使DF =DE ,连结FC . 求证:∠F =∠A .分析:证明两个角相等,常证明这两个角所在的两个三角形全等,在已知图形中∠A 、∠F 不在全等的两个三角形中,但由已知可证得EF ∥AC ,因此把∠A 通过同位角转到△BDE 中的∠BED ,只要证△EBD ≌△FCD 即可.证明:∵AB =AC ,∴∠ACB=∠B,。
∵EB=ED,∴∠ACB=∠EDB.∴ED∥AC.∴∠BED=∠A.∵BE=EA.∴BD=CD.又DE=DF,∠BDE=∠CDF∴△BDE≌△CDF,~∴∠BED=∠F.∴∠F=∠A.说明:证明角(或线段)相等可以从证明角(或线段)所在的三角形全等入手,在寻求全等条件时,要注意结合图形,挖掘图中存在的对项角、公共角、公共边、平行线的同位角、内错角等相等的关系。
例2 如图,已知△ ABC为等边三角形,延长BC到D,延长BA到E,并且使AE=BD,连接CE、DE.求证:EC=ED分析:把已知条件标注在图上,需构造和△AEC全等的三角形,因此过D点作DF∥AC交BE于F点,证明△AEC≌△FED即可。
证明:过D点作DF∥AC交BE于F点[∵△ ABC为等边三角形∴△BFD为等边三角形∴ BF=BD=FD∵ AE=BD∴ AE=BF=FD∴ AE-AF=BF-AF 即 EF=AB∴ EF=AC在△ ACE和△DFE中,《EF=AC(已证)∠EAC=∠EDF (两直线平行,同位角相等)AE=FD (已证)∴△AEC≌△FED(SAS)∴ EC=ED(全等三角形对应边相等)题型展示:例1 如图,△ABC中,∠C=2∠B,∠1=∠2。
求证:AB=AC+CD.分析:在AB上截取AE=AC,构造全等三角形,△AED≌△ACD,得DE=DC,只需证DE =BE问题便可以解决.~证明:在AB上截取AE=AC,连结DE.∵AE=AC,∠1=∠2,AD=AD,∴△AED≌△ACD,∴DE=DC,∠AED=∠C.∵∠AED=∠B+∠EDB,∠C=2∠B,∴ 2∠B=∠B+∠EDB.即∠B=∠EDB.∴EB=ED,即ED=DC,@∴AB=AC+DC.剖析:证明一条线段等于另外两条线段之和的常用方法有两种,一种是截长法(即在长线段上截取一段等于两条短线段的一条,再证余下的部分等于另一条短线段);如作AE=AC是利用了角平分线是角的对称轴的特性,构造全等三角形,另一种方法是补短法(即延长一条短线段等于长线段,再证明延长的部分与另一条短线段相等),其目的是把证明线段的和差转化为证明线段相等的问题,实际上仍是构造全等三角形,这种转化图形的能力是中考命题的重点考查的内容.【实战模拟】1. 下列判断正确的是()(A)有两边和其中一边的对角对应相等的两个三角形全等(B)有两边对应相等,且有一角为30°的两个等腰三角形全等(C)有一角和一边对应相等的两个直角三角形全等《(D )有两角和一边对应相等的两个三角形全等2. 已知:如图,CD⊥AB于点D,BE⊥AC于点E,BE、CD交于点O,且AO平分∠BAC.求证:OB=OC.3. 如图,已知C为线段AB上的一点,ACM和CBN都是等边三角形,AN和CM相交于F 点,BM和CN交于E点。
求证:CEF是等边三角形。
A BCMNEF12) 4.如图,在△ABC中,AD为BC边上的中线.求证:AD<12(AB+AC)5. 如图,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,D是斜边上AB上任一点,AE⊥CD于E,BF ⊥CD交CD的延长线于F,CH⊥AB于H点,交AE于G.求证:BD=CG.`【试题答案】1. D2.证明:∵AO平分∠ODB,CD⊥AB于点D,BE⊥AC于点E,BE、CE交于点O,∴OD=OE,∠ODB=∠OEC=90°, ∠BOD=∠COE。
—∴△BOD≌△COE(ASA).∴OB=OC3.分析由ACM=BCN=60,知ECF=60,欲证CEF是等边三角形,只要证明CEF 是等腰三角形。
先证CAN≌MCB,得1= 2.再证CFN≌CEB,即可推得CEF是等边三角形的结论。
证明:在CAN和MCB,∵AC=MC,CN=CB,CAN=MCB=120,∴ACN≌MCB中,【∴FCB和CEB中,∵FCN=ECB=60,1=2,CN=CB,∴CFN≌CEB,∴CF=CE,又∵ECF=60,∴CEF是等边三角形.4.分析:关于线段不等的问题,一般利用在同一个三角形中三边关系来讨论,由于AB、AC、AD不在同一个三角形,应设法将这三条线段转化在同一个三角形中,也就是将线段相等地转化,而转化的通常方法利用三角形全等来完成,注意AD是BC边上的中线,延长AD 至E,使DE=AD,即可得到△ACD≌△EBD.证明:延长AD到E,使DE=AD,连结BE在ACD与EBD中∴ACD≌EBD(SAS)∴ AC=EB(全等三角形对应边相等)在ABE中,AB+EB>AE(三角形两边之和大于第三边)∴ AB+AC>2AD(等量代换)说明:一般在有中点的条件时,考虑延长中线来构造全等三角形。