〖学习目标〗
1.理解全等三角形的概念,掌握并能运用全等三角形的性质.
2.掌握判定三角形全等的几种方法,能判定两个三角形全等.
3.能利用三角形全等证明的一些结论.
※考情分析
全等三角形是证明线段相等和角度相等,在中考试卷中可能出现在填空或选择中,也可能作为简单的解答题出现.这部分涉及的一些常用辅助线作法,不但在全等三角形部分运用,也是解决几何一些综合题,甚至压轴题的手段.全等三角形在中考试卷中,如果直接考查全等知识一般不会太难,如果作为解决综合问题的手段,那么难度可能会提升.
〖基础知识·轻松学〗
一、全等三角形的定义
1.全等三角形的表示:全等用符号“≌”表示,读作“全等于”,其中“∽”表示形状相同,“=”表示大小相等,合起来就是形状相同,大小相等.
2.寻找对应边和对应角的常用方法:
对应角:①对应边所对的角是对应角;②两条对应边所夹的角是对应角;③有公共角,一定是对应角;④有对顶角,一定是对应角;⑤最大的角是对应角,最小的角是对应角.
对应边:①对应角所对的边是对应边;②两个对应角所夹的边是对应边;③有公共边,一定是对应边;④最长的边是对应边,最短的边是对应边.
二、全等三角形的性质
(1)全等三角形的对应边相等;(2)全等三角形的对应角相等.
精讲:由于全等的两个三角形能够完全重合,因此全等三角形对应边上的中线、高,对应角的角平分线也相等,全等三角形的周长和面积也相等.
三、三角形全等的判定方法
1.边边边:三边对应相等的两个三角形全等(可以简写成“边边边”或“SSS”).
2.边角边:两边和它们的夹角对应相等的两个三角形,简写成“边角边”或“SAS”.
3.角边角:两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等(可以简写成“角边角”或“ASA”).
角角边:两个角和其中一个角的对边对应相等的两个三角形全等(可以简写成“角角边”或“AAS”)
4.HL:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等(简称:“斜边、直角边”或“HL”).
精讲:HL应用说明
(1)HL是识别两个直角三角形全等特有的方法,应用此方法时要注意:①要保证两个三角形是直角三角形;②斜边相等;③任意一条直角边对应相等.
(2)三角形全等判定方法的选择
| 已知条件 | 可供选择的判定方法 |
| 一边和这边邻角对应相等 | 选边:只能选角的另一边(SAS) 选角:可选另外两对角中任意1对角(AAS,ASA) |
| 一边及它的对角对应相等 | 只能再选一角:可选另外两对角中任意1对角(AAS) |
| 两边对应相等 | 选边:只能选剩下的1对边(SSS) 选角:只能选两边的夹角(SAS) |
| 两角对应相等 | 只能选边:可选三条边的任意一对对应边(AAS,ASA) |
四、全等三角形判定的两个反例
1.AAA不能判定两三角形全等
反例:如图6-1,在△ABC和△ADE中,当DE∥BC时,∠ADE=∠B,∠AED=∠C,又∠A=∠A,但△ABC和△ADE不全等.
图6-1 图6-2
2.ASS不能判定两三角形全等
反例:如图6-2,△ABC和△ABD中,∠B=∠B,AB=AB,AC=AD,但是△ABC与△ABD并不全等.
〖重难疑点·轻松破〗
一、用变换的视角看全等
仔细观察本章题目中涉及的全等三角形,可以发现,大多数图形中两个三角形,其中一个三角形通过平移、旋转和翻折,都能和另一个三角形完全重合.
1.平移:如图6-3,将△ABC沿着BC方向,平移一段距离后到达△DEF的位置,平移前后的两个三角形全等,这种变换称为平移变换.
2.翻折:如图6-4,将△ABC沿着BC翻折得到△BDC,翻折前后的这两个三角形全等,这种变换称为翻折变换.
3.旋转:如图6-5,将△ABC绕点A逆时针旋转180°后得到△ADE,旋转前后的这两个三角形全等,
图6-3 图6-4 图6-5
经过图形的变换,图形的一些性质改变了,而另一些性质仍然保留下来,上面这三种变换中,变换前后的两个图形仍然全等,这三种变换也称为全等变换.
例1:如图6-6,AB=CD,AB∥CD,CE=AF.判断△ABE与△CDF是否全等,并说明理由.
图6-6
分析:要说明△ABE与△CDF是否全等,“AB=CD”是题目直接提供的,由“CE=AF”可得“AE=CF”,“AB∥CD”可得夹角“∠DCA=∠CAB”,此时三个条件具备了,最后根据SAS可证两个三角形全等.
答:△ABE与△CDF全等.
理由:∵CE=AF,∴AE=CF. ∵AB∥CD,∴∠DCA=∠CAB.
在△ABE与△CDF中 ∴△ABE≌△CDF(SAS)
点评:证明两个三角形全等需要寻找相等的对应边和对应角,由于△CDF可看作由△ABE旋转得到的,因此我们可以从旋转对称的角度来寻找相等的对应边和对应角,这样有利于迅速找到全等所需的条件.
变式练习1:如图6-7,点E,F在BC上,AB=DC,AF=DE,BE=CF,B,E,F,C在同一直线上,求证:△ABF≌△DCE.
图6-7
二、证明线段、角度相等的思路
证明两条线段或者两个角度相等时,可考虑将这两条线段或两个角置于一对三角形中,通过证明这两个三角形全等来证明这两条线段或角度相等.
例2:如图6-8,点D在AB上,点E在AC上,BE和CD相交于点O,AB=AC,∠B=∠C,求证:BD=CE.
图6-8
分析:从结论“BD=CE”来看,有两种思路,思路一:通过证明△BOD≌△COE得到对应边相等;思路二:通过证明“△ACD≌△ABE”得到AB=AC和AD=AE,然后运用等式性质证得.
从题设看,由“AB=AC,∠B=∠C”加上公共角∠A,可得△ACD≌△ABE,所以我们考虑使用思路二给出证明过程.
证明:在△ACD和△ABE中,,∴△ACD≌△ABE(ASA),∴AD=AE
∵AB=AC,∴AB-AD=AC-AE,即BD=CE.
点评:哪些情况下,可考虑利用全等的性质来证明线段相等和角度相等呢?本题中,这个图形很显然是轴对称的图形,而BD和CE也是轴对称的,这时候就可以考虑BD和CE置于一对轴对称的三角形中,且BD和CE恰好是一对对应边.
变式练习2:如图6-9,AD是△ABC的中线,过C,B分别作AD及AD的延长线的垂线CF,BE.求证:BE=CF.
图6-9
三、两次或两次以上全等,寻找思路“两头凑”
例3:如图6-10,AB=CD,AD=BC,AE=CF.求证:O是AC的中点.
图6-10
分析:从已知看,由AB=CD,AD=BC和AC=AC,由“边边边”得△ABC≌△CDA.
从结论看,要证明“O是AC的中点”,需要证明OA=OC,可将OA,OC置于△AOE和△COF中,通过证明△AOE≌△COF来实现.要证明△AOE≌△COF,已经具备AE=CF,∠AOE=∠COF,我们只能再找一对对应角相等,这对对应角可由△ABC≌△CDA获得.
证明:在△ABC和△CDA中,
∴△ABC≌△CDA(SSS).∴∠DAC=∠ACB.
在△AOE和△COF中,,∴△AOE≌△COF(AAS).
∴OA=OC,∴O是AC的中点.
点评:“两头凑”的方法是先有已知条件结合已经学过的定义、定理、公理推导,看能推导出什么结论;同时由结论出发,反过来寻找能使结论成立所需的条件,一步一步地逆推,当正好和已知推导出的结论相吻合时,问题即可得证.即:已知→中间条件←结论.
变式练习3:如图6-11,AB∥CD,OA=OD,AE=DF.求证:EB∥CF.
图6-11
四、三点定形确定全等三角形.
例4:如图6-12,AD=BC,AC=BD,求证:∠C=∠D.
图6-12
分析:由已知“AD=BC,AC=BD”可得两种情况:“AD与AC在同一个三角形中,BC与BD在同一个三角形中”或“AD与BD在同一个三角形中,BC与AC在同一个三角形中”,即本题可证明△ACD≌△BDC或者△ABD≌△BAC,由于本题要证明的∠C=∠D是△ABD≌△BAC的一对对应角,所以本题可考虑证明△ABD≌△BAC.
证明:连接AB,在△ABD和△BAC中,
∴△ABD≌△BAC(SSS),∴∠C=∠D.
点评:已知条件提供的线段相等一般是对应边相等,这时我们可以将这些线段置于三角形中,如AD与BD在同一个三角形中,这两条线段涉及的三个字母A,B,D确定了△ABD,这就是三点定形法.
三点定型法适用于已知两对对应边相等情况下,确定全等三角形.
变式练习4:如图6-13,AD=BC,DE⊥AC,BF⊥AC,且DE=BF,AD和CB平行吗?为什么?
图6-13
五、角度相等的重要证明手段――同角的余角相等
例5:如图6-14,在△ABC中,BD⊥AC于D,CE⊥AB于E,F是BD上一点,BF=AC,G是CE延长线上一点,CG=AB,连结AG,AF.
(1)求证:∠ABD=∠ACE;
(2)探求线段AF,AG有什么关系,并证明.
图6-14
分析:(1)∠ABD,∠ACE都和∠BAC互余,根据“同角的余角相等”可证明∠ABD=∠ACE;(2)由已知条件“BF=AC” , “CG=AB” , “∠ABD=∠ACE”可证明△ABF=△GCA,AF,AG恰好是这对全等三角形的对应边,所以这两条线段的大小关系是相等.又由于∠G=∠BAF,∠G+∠GAE=90°,因此∠GAF=90°,所以AF和AG的位置关系是垂直.
答案:(1)证明:∵CE⊥AB,∴∠ACG+∠BAC=90°,同理∠ABF+∠BAC=90°.
∴∠ABD=∠ACE.
(2)答:AF=AG,AF⊥AG.
理由:在△ABF和△GCA中,,∴△ABF≌△GCA.
∴AF=AG,∠G=∠BAF.∵GE⊥AB,∴∠G+∠GAE=90°.
∴∠BAF+∠GAE=90°.∴AF⊥AG.
点评:(1)当已知两条边相等,要证明两个三角形全等时,“同角的余角相等”是常用的证明夹角相等的手段.
(2)要证明两直线垂直,证明夹角等于90°也是常用思路,当夹角是有两个角的和组成的时候,常考虑证明这两个角的和等于90°.
变式练习5:如图6-15,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,点E 在AC上,CE=BC,过E点作AC的垂线,交CD的延长线于点F.求证:AB=FC.
图6-15
【课时作业·轻松练】
A.基础题组
1.如图6-16,∠1=∠2,AO=BO.求证:AC=BC.
图6-16
2.如图6-17,AD⊥DB,BC⊥CA,AC,BD相交于点O,且AC=BD,求证:AD=BC.
图6-17
3.如图6-18,点E在△ABC的外部,点D在BC边上,DE交AC于点F,若∠1=∠2=∠3,AC=AE.求证:AB=AD.
图6-18
4.如图6-19,点在同一条直线上,,.求证:.
图6-19
B.提升题组
5.如图6-20,AC⊥CF于点C,DF⊥CF于点F,AB与DE交于点O,且EC=BF,AB=DE,求证:AE=DB.
图6-20
6.如图6-21,A,E,F,B四点在一条直线上,AC⊥CE,BD⊥DF,AE=BF,AC=BD.求证:CF=DE.
图6-21
〖中考试题初体验〗
1.(2013湖南娄底)如图6-22,AB=AC,要使△ABE≌△ACD,应添加的条件是__________.(添加一个条件即可)
图6-22
2.(2013呼和浩特)如图6-23,CD= CA,∠1 = ∠2,EC=BC.求证:DE=AB.
图6-23
五、我的错题本
参
变式练习
1.∵BE=CF,∴BE+EF=CF+EF.即BF=CE.
在△ABF和△DCE中,∴△ABF≌△DCE.
2.∵AD是△ABC的中线,∴BD=CD,
∵CF⊥AE,BE⊥AE,∴∠CFD=∠BED=90°.
在△BDE和△CDF中,,∴△BDE≌△CDF.∴BE=CF.
3.从结论看:要证明EB∥CF,可先证明∠E=∠F;要证明∠E=∠F,可证明△CDF≌△BAE或△COF≌△BOE.
从已知看:由AB∥CD可得∠3=∠4,加上OA=OD和∠1=∠2可得△COD≌△BOA;为证明△CDF≌△BAE或△COF≌△BOE创造了条件“OC=OB”或“AB=CD和∠BAE=∠CDF”.
证明:∵AB∥CD,∴∠3=∠4,
在△COD和△BOA中,,∴△COD≌△BOA(ASA).
∴OC=OB,∵OA=OD,AE=DF,∴OE=OF.
在△COF和△BOE中,,
∴△COF≌△BOE(SAS),∴∠E=∠F,∴CF∥BE.
4.AD和BC平行.理由如下:在Rt△ADE和Rt△CBF中,∵AD=BC,DE=BF,∴Rt△ADE≌Rt△CBF,∴∠DAE=∠BCF,∴AD∥CB.
5.∵FE⊥AC,∴∠F+∠FCE=90°,∵FC⊥AB,∴∠A+∠FCE=90°,
∴∠F=∠A.在△ABC和△FCE中,,∴△ABC≌△FCE,∴AB=FC.
课堂作业
A.基础题组
1.证明:在△AOC与△BOC中,∵AO=BO,∠1=∠2,OC=OC,∴△AOC≌△BOC,∴AC=BC.
2.在Rt△ABD和Rt△BAC中,,∴Rt△ABD≌Rt△BAC(HL),∴AD=BC
3.证明:∵∠1=∠2,∴∠BAC=∠DAE.
∵∠2=∠3,∠AFE=∠DFC,∴∠C=∠E.
在△BAC和△DAE中,,∴△BAC≌△DAE.∴AB=AD.
4.证明:∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ECD.
又∵AB=CE,AC=CD,∴△BCA≌△EDC(SAS),∴BC=ED.
B.提升题组
5.∵AC⊥CF,DF⊥CF,∴∠ACB=∠DFE=90°,
又∵EC=BF,∴EC+EB=BF+EB,∴CB=FE,
在Rt△ACB与Rt△DFE中,,∴Rt△ACB≌Rt△DFE(HL),∴AC=DF,
在△ACE与△DFB中,∴△ACE≌△DFB(SAS),∴AE=DB.
6.证明:∵AC⊥CE,BD⊥DF,∴∠ACE=∠BDF=90°.
在Rt△ACE和Rt△BDF中,
,∴Rt△ACE≌Rt△BDF.
∴CE=DF,∠AEC=∠BFD.
∵∠AEC+∠CEF=180°,∠DFB+∠DFE=180°,∴∠CEF=∠DFE.
在△CEF和△DFE中,
,∴△CEF≌△DFE.
〖考试题初体验〗
1.答案不唯一,如:∠C=∠B∠C=∠B或∠AEB=∠ADC∠AEB=∠ADC或∠CEB=∠BDC∠CEB=∠BDC或AE=ADAC=AB或CE=BE.
2.∵∠1=∠2,∴∠1+∠ECA=∠2+∠ECA,即∠BCA=∠ECD.
在△BCA 与△ECD 中,,∴△BCA≌△ECD (SAS).∴DE=AB.下载本文