全等三角形的性質(zhì)
【資料圖】
對應(yīng)角相等,對應(yīng)邊相等,對應(yīng)邊上的中線相等,對應(yīng)邊上的高相等,對應(yīng)角的角平分線相等,面積相等。
尋找對應(yīng)邊和對應(yīng)角,常用到以下方法:
(1)全等三角形對應(yīng)角所對的邊是對應(yīng)邊,兩個對應(yīng)角所夾的邊是對應(yīng)邊。
(2)全等三角形對應(yīng)邊所對的角是對應(yīng)角,兩條對應(yīng)邊所夾的角是對應(yīng)角。
(3)有公共邊的,公共邊常是對應(yīng)邊。
(4)有公共角的,公共角常是對應(yīng)角。
(5)有對頂角的,對頂角常是對應(yīng)角。
(6)兩個全等的不等邊三角形中一對最長邊(或最大角)是對應(yīng)邊(或?qū)?yīng)角),一對最短邊(或最小角)是對應(yīng)邊(或?qū)?yīng)角)。
【解題關(guān)鍵】要想正確地表示兩個三角形全等,找出對應(yīng)的元素是關(guān)鍵。
全等三角形的判定方法
(1)邊角邊定理(SAS):兩邊和它們的夾角對應(yīng)相等的兩個三角形全等。
(2)角邊角定理(ASA):兩角和它們的夾邊對應(yīng)相等的兩個三角形全等。
(3)邊邊邊定理(SSS):三邊對應(yīng)相等的兩個三角形全等。
(4)角角邊定理(AAS):兩個角和其中一個角的對邊對應(yīng)相等的兩個三角形全等。
(5)斜邊、直角邊定理(HL):斜邊和一條直角邊對應(yīng)相等的兩個直角三角形全等。
全等三形的應(yīng)用
運(yùn)用三角形全等可以證明線段相等、角相等、兩直線垂直等問題,在證明的過程中,注意有時會添加輔助線。
【拓展】通過判定兩個三角形全等,可證明兩條線段間的位置關(guān)系和大小關(guān)系。而證明兩條線段或兩個角的和、差、倍、分相等是幾何證明的基礎(chǔ)。
找全等三角形的方法
(1)可以從結(jié)論出發(fā),尋找要證明的相等的兩條線段(或兩個角)分別在哪兩個可能全等的三角形中;
(2)可以從已知條件出發(fā),看已知條件可以確定哪兩個三角形全等;
(3)可從條件和結(jié)論綜合考慮,看它們能確定哪兩個三角形全等;
(4)若上述方法均不可行,可考慮添加輔助線,構(gòu)造全等三角形。
三角形中常見輔助線的作法
①延長中線構(gòu)造全等三角形;
②利用翻折,構(gòu)造全等三角形;
③引平行線構(gòu)造全等三角形;
④作連線構(gòu)造等腰三角形。
(1)遇到等腰三角形,可作底邊上的高,利用“三線合一”的性質(zhì)解題,思維模式是全等變換中的“對折”。
【 例1】如圖,△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,BD平分∠ABC交AC于點(diǎn)D,CE垂直于BD,交BD的延長線于點(diǎn)E。求證:BD=2CE。
【 題意分析】本題考查“等腰三角形的三線合一”定理的應(yīng)用。
【 解題思路】要求證BD=2CE,可用加倍法,延長短邊,又因?yàn)橛蠦D平分∠ABC的條件,可以和“等腰三角形的三線合一”定理結(jié)合起來。
【 解答過程】
【 點(diǎn)撥】等腰三角形“三線合一”性質(zhì)的逆命題在添加輔助線中的應(yīng)用不但可以提高解題的能力,而且還加強(qiáng)了相關(guān)知識點(diǎn)和不同知識領(lǐng)域的聯(lián)系,為同學(xué)們開拓了一個廣闊的探索空間;并且在添加輔助線的過程中也蘊(yùn)含著化歸的數(shù)學(xué)思想,它是解決問題的關(guān)鍵。
(2)若遇到三角形的中線,可倍長中線,使延長線段與原中線長相等,構(gòu)造全等三角形,利用的思維模式是全等變換中的“旋轉(zhuǎn)”。
【 例2】如圖,已知△ABC中,AD是∠BAC的平分線,AD又是BC邊上的中線。求證:△ABC是等腰三角形。
【 題意分析】本題考查全等三角形常見輔助線的知識。
【 解題思路】在證明三角形的問題中,特別要注意題目中出現(xiàn)的中點(diǎn)、中線、中位線等條件,一般這些條件都是解題的突破口,本題給出了“AD又是BC邊上的中線”這一條件,而且要求證AB=AC,可倍長AD得全等三角形,從而問題得證。
【 解答過程】
【 點(diǎn)撥】題目中如果出現(xiàn)了三角形的中線,常加倍延長此線段,再將端點(diǎn)連結(jié),便可得到全等三角形。
(3)遇到角平分線,可以自角平分線上的某一點(diǎn)向角的兩邊作垂線,利用的思維模式是三角形全等變換中的“對折”,所考知識點(diǎn)常常是角平分線的性質(zhì)定理或逆定理。
【 例3】已知,如圖,AC平分∠BAD,CD=CB, AB>AD。求證:∠B+∠ADC=180°。
【 題意分析】本題考查角平分線定理的應(yīng)用。
【 解題思路】因?yàn)锳C是∠BAD的平分線,所以可過點(diǎn)C作∠BAD的兩邊的垂線,構(gòu)造直角三角形,通過證明三角形全等解決問題。
【 解答過程】
【 點(diǎn)撥】
①關(guān)于角平行線的問題,常用兩種輔助線:
②見中點(diǎn)即聯(lián)想到中位線。
(4)過圖形上某一點(diǎn)作特定的平行線,構(gòu)造全等三角形,利用的思維模式是全等變換中的“平移”或“翻轉(zhuǎn)折疊”。
【 例4】如圖,△ABC中,AB=AC,E是AB上一點(diǎn),F(xiàn)是AC延長線上一點(diǎn),連EF交BC于D,若EB=CF,求證:DE=DF。
【 題意分析】本題考查全等三角形常見輔助線的知識:作平行線。
【 解題思路】因?yàn)镈E、DF所在的兩個三角形△DEB與△DFC不可能全等,又知EB=CF,所以需通過添加輔助線進(jìn)行相等線段的等量代換。過E作EG//CF,構(gòu)造中心對稱型全等三角形,再利用等腰三角形的性質(zhì),使問題得以解決。
【 解答過程】
【 點(diǎn)撥】此題的輔助線還有以下幾種作法:
【 歸納】添加輔助線的目的在于構(gòu)造全等三角形,而不同的添加方法實(shí)際是從不同途徑來實(shí)現(xiàn)線段的轉(zhuǎn)移的。不論是作平行線還是倍長中線,實(shí)質(zhì)都是對三角形作了一個以中點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)變換構(gòu)造了全等三角形。
(5)截長法與補(bǔ)短法:具體作法是在某條線段上截取一條線段與特定線段相等,或是將某條線段延長,使之與特定線段相等,再利用三角形全等的有關(guān)性質(zhì)加以說明。這種作法,適合于證明線段的和、差、倍、分等類的題目。
【 例5】如圖甲,AD// BC,點(diǎn)E在線段AB上,∠ADE=∠CDE,∠DCE= ∠ECB。求證:CD=AD+BC。
【 題意分析】本題考查全等三角形常見輔助線的知識:截長法或補(bǔ)短法。
【 解題思路】結(jié)論是CD=AD+BC,可考慮用“截長補(bǔ)短法”中的“截長”,即在CD上截取CF=CB,只要再證DF=DA即可,這就轉(zhuǎn)化為證明兩線段相等的問題,從而達(dá)到簡化問題的目的。
【 解答過程】
證明:在CD上截取CF=BC,如圖乙
end
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