全等三角形解题方法
略说全等三角形解题方法
证明三角形全等的基本思路
在证明两个三角形全等时,选择三角形全等的五种方法(“SSS ”,“SAS ”,“ASA ”,“AAS ”,“HL ”)中,至少有一组相等的边,因此在应用时要养成先找边的习惯。如果选择找到了一组对应边,再找第二组条件,若找到一组对应边则再找这两边的夹角用“SAS ”或再找第三组对应边用“SSS ”;若找到一组角则需找另一组角(可能用“ASA ”或“AAS ”)或夹这个角的另一组对应边用“SAS ”;若是判定两个直角三角形全等则优先考虑“HL ”。上述可归纳为:
⎧⎧S (用S S S ) ⎪S ⎨
⎪⎩A (用S A S ) S ⎨ ⎪⎧S (用S A S ) A
⎪⎨A (用A A S 或A S A ) ⎩⎩
证明三角形全等的方法
1、平移法构造全等三角形
例1如图1所示,四边形A B C D 中,A C 平分∠D A B ,若A B >A D ,D C =B C ,求证:
∠B +∠D =180︒。
分析:利用角平分线构造三角形,将∠D 转移到∠A E C ,而∠A E C 与∠C E B 互补,
∠C E B =∠B ,从而证得∠B +∠D =180︒。主要方法是:“线、角进行转移”。
证明:在A B 上截取A E =A D ,
在∆A D C 与∆A E C 中,
⎧A D =A E ⎪
⎨∠D A C =∠E A C ⎪A C =A C ⎩
D
C
A
E
B
∴ ∆A D C ≌∆A E C (SAS ) ∴ ∠D =∠A E C , D C =C E , ∵ D C =B C , ∴ C E =B C , ∴ ∠C E B =∠B ,
∵ ∠C E B +∠A E C =180︒, ∴ ∠B +∠D =180︒. 2、翻折法构造全等三角形
图1
例2如图2所示,已知∆A B C 中,A C =B C ,∠A C B =90︒,B D 平分∠A B C ,求证:
A B =B C +C D 。
证明:∵ B D 平分∠A B C ,将∆B C D 沿B D 翻折后,点C 落在A B 上的点E ,则有B E =C E ,
在∆B C D 与∆B E D 中,
B
⎧B C =B E ⎪
⎨∠C B D =∠E B D ⎪⎩
B D =B D ∴ ∆B C D ≌∆B E D (SAS ) ∴ ∠D E A =∠A C B =90︒, C D =D E ,
C
∵ 已知∆A B C 中,A C =B C ,∠A C B =90︒, ∴ ∠A =45︒,
∴ ∠E D A =∠A =45︒, ∴ D E =E A ,
∴ A B =B E +E A =B C +C D 。 3、旋转法构造全等三角形
例3 如图3所示,已知点E 、F 分别在正方形A B C D 的边
B C 与C D 上,并且A F 平分∠E A D ,求证:B E +D F =A E 。
分析:本题要证的B E 和D F 不在同一条直线上,因而要设法
将它们“组合”到一起。可将∆A D F 绕点A 旋转90︒到∆A B G ,则∆A D F ≌∆A B G ,B E =D F ,从而将B E +B G 转化为线段
G E ,再进一步证明G E =A E 即可。证明略。
4、延长法构造全等三角形
例4 如图4所示,在∆A B C 中,∠A C B =2∠B ,
∠B A D =∠D A C ,求证:A B =A C +C D 。
分析:证明一条线段等于另两条线段之和,常用的方法是延长一条短线段使其等于长线段,再证明延长部分与另一短线段相等即可;或者在长线段上截取一条线段等于短线段,再证明余下部分等于另一条短线段。本题可延长A C 至E ,使A E =A B ,构造
∆A B D ≌∆A E D ,然后证明C E =C D ,就可得A B =A C +C D 。
5、截取法构造全等三角形
例5 如图5所示,在∆A B C 中,边B C 上的高为A D ,又
∠B =2∠C ,求证:C D =A B +B D 。
分析:欲证明C D =A B +B D ,可以在C D 上截取一线段等于B D ,再证明另一线段等于A B 。如果截取D E =B D (如图所
D
A
图 2
A
D
F
G
B
E
C
图 3
A
B
D
图 4 E
A
B
D
E
C
图 5
示),则∆A D E 可认为而∆A D B 沿A D 翻折而来,从而只需证明C E =A E 即可。证明略。
构造全等三角形解题的技巧
全等三角形是初中几何《三角形》中的一个重要内容,是初中生必须掌握的三角形两大知识点之一(全等和相似),在解决几何问题时,若能根据图形特征添加恰当的辅助线,构造出全等三角形,并利用全等图形的性质,可以使问题化难为易,出奇制胜,现举几例供大家参考。
友情提示:证明三角形全等的方法有SAS 、SSS 、AAS 、ASA 、HL (Rt△)。 一、见角平分线试折叠,构造全等三角形
例1 如图1,在△ABC中,AD 平分∠BAC,AB+BD=AC。 求证:∠B:∠C=2:1。
证法一:在线段AC 上截取AE=AB,连接DE 。
在△ABD和△AED中, ∵AE=AB,∠1=∠2,AD=AD, ∴△ABD△AED。
∴DE=DB,∠B=∠AED。
∵AB+BD=AC, ∴AE+DE=AC。 又∵AE+CE=AC, ∴DE=CE。
∴∠C=∠EDC。 ∵∠AED=∠C+∠EDC,
∴∠AED=2∠C,即∠B=2∠C。 ∴∠B:∠C=2:1。
图1
证法二:延长AB 到F ,使BF=BD,连接DF 。 ∴∠F=∠BDF。
∵∠ABC=∠F+∠BDF, ∴∠ABC=2∠F。 ∵AB+BD=AC, ∴AB+BF=AC,
即AF=AC。
在△ADF和△ADC中,
∵AF=AC,∠1=∠2,AD=AD, ∴△ADF△ADC。
∴∠F=∠C。 又∵∠ABC=2∠F, ∴∠ABC=2∠C,
即∠ABC:∠C=2:1。
图2
点评:见到角平分线时,既可把△ABD沿AD 折叠变成△AED,也可把△ACD沿AD 折叠变成△AFD,利用全等三角形的性质,可使问题得以解决。
练习:如图3,△ABC中,AN 平分∠BAC,CN⊥AN于点N ,M 为BC 中点,若AC=6,AB=10,求MN 的长。
图3
提示:延长CN 交于AB 于点D 。 则△ACN△ADN,
∴AD=AC=6。 又AB=10,则BD=4。 可证为△BCD的中位线。 ∴
。
点评:本题相当于把△ACN沿AN 折叠成△AND。
二、见中点“倍长”线段,构造全等三角形
例2 如图4,AD 为△ABC中BC 上的中线,BF 分别交AC 、AD 于点F 、E ,且AF=EF,求证:BE=AC。
图4
证明:延长AD 到G ,使DG=AD,连接BG 。 ∵AD为BC 上的中线,
∴BD=CD,
在△ACD和△GBD中,
∵AD=DG,∠ADC=∠BDG,BD=CD, ∴△ACD△GBD。
∴AC=BG,∠CAD=∠G。 ∵AF=EF,
∴∠CAD=∠AEF。
∴∠G=∠AEF=∠BEG,
∴BE=BG,∵AC=BG,∴BE=AC。
点评:见中线AD ,将其延长一倍,构造△GBD,则△ACD△GBD。
例3 如图5,两个全等的含有、角的三角极ADE 和ABC 如图放置,E 、A 、C 三点在同一直线上,连接BD ,取BD 中点M ,连接ME 、MC
图5
试判断△EMC的形状,并说明理由。 解析:△EMC为等腰直角三角形。
理由:分别延长CM 、ED ,使其相交于点N , 可证△BCM△DNM。 则BC=DN,CM=NM。 由于△DEA△ACB,
则DE=AC,AE=BC, ∴DE+DN=AC+AE。 即EN=EC,
则△ENC为等腰直角三角形。
∵CM=NM, ∴EM⊥CN,
则可知△EMC为等腰直角三角形。
注:①本题也可取EC 的中点N ,连接MN ,利用梯形中位线定理来证明。
②亦可连接AM ,利用角的度数来证明。
练习1:如图6,在平行四边形ABCD 中,E 为AD 中点,连接BE 、CE ,∠BEC=
,
图6
求证:(1)BE 平分∠ABC。
(2)若EC=4,且,求四边形ABCE 的面积。 提示:见图中所加辅助线,证△ABE△DFE。
练习2:△ABC中,AC=5,中线AD=7,则AB 的取值范围为多少?
注:延长AD 到E ,使DE=AD,连接BE 。 则△BDE△CDA。
∴BE=AC=5,DE=AD=7。
在△ABE中,BE=5,AE=14。
利用三角形三边关系可求线段AB 的取值范围为:9
三、构造全等三角形,证线段的和差关系
例4 如图7,点E 、F 分别在正方形ABCD 的边BC 、CD 上,且∠1=∠2。
图7
求证:BE+DF=AE。
证明:延长CB 到G ,使BG=DF,连接AG 。
在△ABG和△ADF中, ∵AB=AD,∠ABG=∠D=,BG=DF, ∴△ABG△ADF。
∴∠G=∠AFD,∠4=∠1。
∵∠1=∠2, ∴∠4=∠2。 ∵AB∥CD,
∴∠AFD=∠2+∠3=∠4+∠3=∠GAE。
又∵∠G=∠AFD, ∴∠G=∠GAE。 ∴AE=GE。
∵EG=BE+BG=BE+DF,
∴BE+DF=AE。
从以上几例可以看出,全等三角形在证明中具有出奇制胜的作用。在解决有关角平分线、中点、线段的和差的问题时,通过添加辅助线构造全等三角形的办法,不仅能使问题迎刃而解,而且有助于学生创新思维的培养,提高学生的数学思维能力和分析能力。 见到角平分线时,既可把△ABD沿AD 折叠变成△AED,也可把△ACD沿AD 折叠变成△AFD,利用全等三角形的性质,可使问题得以解决。