1、用心教好每一个学生 第 1 页 共 8 页 全等三角形的证明 全等三角形的性质:对应角相等,对应边相等,对应边上的中线相等,对应边 上的高相等,对应角的角平分线相等,面积相等 寻找对应边和对应角,常用到以下方法: (1)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 (2)全等三角形对应边所对的角是对应角,两条对应边所夹的角是对应角 (3)有公共边的,公共边常是对应边 (4)有公共角的,公共角常是对应角 (5)有对顶角的,对顶角常是对应角 (6)两个全等的不等边三角形中一对最长边(或最大角)是对应边(或对应角),一 对最短边(或最小角)是对应边(或对应角) 要想正确地表示两个三角
2、形全等,找出对应的元素是关键 全等三角形的判定方法: (1) 边角边定理(SAS):两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等 (2) 角边角定理(ASA):两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等 (3) 边边边定理(SSS):三边对应相等的两个三角形全等 (4) 角角边定理(AAS):两个角和其中一个角的对边对应相等的两个三角形全 等 (5) 斜边、直角边定理( HL):斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全 等 全等三角形的应用:运用三角形全等可以证明线段相等、角相等、两直线垂直 等问题,在证明的过程中,注意有时会添加辅助线 拓展关键点:能通过判定两个三角形全等进而证明两条线段间的位置
3、关系和大 小关系而证明两条线段或两个角的和、差、倍、分相等是几何证明的基础 专题 1、常见辅助线的做法 典型例题 找全等三角形的方法: (1)可以从结论出发,寻找要证明的相等的两条线段(或两个角)分别在 哪两个可能全等的三角形中; (2)可以从已知条件出发,看已知条件可以确定哪两个三角形全等; (3)可从条件和结论综合考虑,看它们能确定哪两个三角形全等; (4)若上述方法均不可行,可考虑添加辅助线,构造全等三角形。 三角形中常见辅助线的作法: 延长中线构造全等三角形; 利用翻折,构造全等三角形; 引平行线构造全等三角形; 用心教好每一个学生 第 2 页 共 8 页 作连线构造等腰三角形。 常见
4、辅助线的作法有以下几种: (1)遇到等腰三角形,可作底边上的高,利用“三线合一”的性质解题, 思维模式是全等变换中的“对折”。 例 1:如图,ABC 是等腰直角三角形,BAC=90,BD 平分ABC 交 AC 于 点 D,CE 垂直于 BD,交 BD 的延长线于点 E。求证:BD=2CE。 思路分析: 1)题意分析:本题考查等腰三角形的三线合一定理的应用 2)解题思路:要求证 BD=2CE,可用加倍法,延长短边,又因为有 BD 平分 ABC 的条件,可以和等腰三角形的三线合一定理结合起来。 解答过程: 证明:延长 BA,CE 交于点 F,在 BEF 和 BEC 中, 1=2,BE=BE,BEF
5、=BEC=90, BEF BEC,EF=EC,从而 CF=2CE。 又1+F=3+ F=90,故1=3。 在 ABD 和 ACF 中,1=3,AB=AC ,BAD= CAF=90 , ABD ACF,BD=CF,BD=2CE。 解题后的思考:等腰三角形“三线合一”性质的逆命题在添加辅助线中的 应用不但可以提高解题的能力,而且还加强了相关知识点和不同知识领域的联 系,为同学们开拓了一个广阔的探索空间;并且在添加辅助线的过程中也蕴含 着化归的数学思想,它是解决问题的关键。 (2)若遇到三角形的中线,可倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构 造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“旋转”。 例
6、2:如图,已知 ABC 中, AD 是BAC 的平分线,AD 又是 BC 边上的中线。求证: ABC 是等腰三角形。 思路分析: 1)题意分析:本题考查全等三角形常见辅助线的知识。 2)解题思路:在证明三角形的问题中特别要注意题目中出现的中点、中线、中位线等 条件,一般这些条件都是解题的突破口,本题给出了 AD 又是 BC 边上的中线这一条件, 而且要求证 AB=AC,可倍长 AD 得全等三角形,从而问题得证。 解答过程: 用心教好每一个学生 第 3 页 共 8 页 证明:延长 AD 到 E,使 DE=AD,连接 BE。 又因为 AD 是 BC 边上的中线,BD=DC 又BDE=CDA BED
7、CAD, 故 EB=AC,E=2, AD 是BAC 的平分线 1=2, 1=E , AB=EB,从而 AB=AC,即 ABC 是等腰三角形。 解题后的思考:题目中如果出现了三角形的中线,常加倍延长此线段,再 将端点连结,便可得到全等三角形。 (3)遇到角平分线,可以自角平分线上的某一点向角的两边作垂线,利用 的思维模式是三角形全等变换中的“对折”,所考知识点常常是角平分线的性 质定理或逆定理。 例 3:已知,如图,AC 平分BAD,CD=CB,ABAD。求证:B+ADC=180。 思路分析: 1)题意分析:本题考查角平分线定理的应用。 2)解题思路:因为 AC 是BAD 的平分线,所以可过点
8、C 作BAD 的两边的 垂线,构造直角三角形,通过证明三角形全等解决问题。 解答过程: 证明:作 CEAB 于 E,CFAD 于 F。 AC 平分BAD, CE=CF。 在 RtCBE 和 RtCDF 中, CE=CF,CB=CD, 用心教好每一个学生 第 4 页 共 8 页 RtCBERtCDF, B=CDF, CDF+ADC=180, B+ADC=180。 解题后的思考: 关于角平行线的问题,常用两种辅助线; 见中点即联想到中位线。 (4)过图形上某一点作特定的平行线,构造全等三角形,利用的思维模式 是全等变换中的“平移”或“翻转折叠” 例 4:如图,ABC 中,AB=AC,E 是 AB
9、上一点,F 是 AC 延长线上一点,连 EF 交 BC 于 D,若 EB=CF。 求证:DE=DF。 思路分析: 1)题意分析: 本题考查全等三角形常见辅助线的知识:作平行线。 2)解题思路:因为 DE、DF 所在的两个三角形 DEB 与 DFC 不可能全等,又知 EB=CF,所以需通过添加辅助线进行相等线段的等量代换:过 E 作 EG/CF,构造中心对称 型全等三角形,再利用等腰三角形的性质,使问题得以解决。 解答过程: 证明:过 E 作 EG/AC 交 BC 于 G, 用心教好每一个学生 第 5 页 共 8 页 则EGB=ACB, 又 AB=AC,B=ACB, B=EGB,EGD=DCF,
10、 EB=EG=CF, EDB=CDF,DGEDCF, DE=DF。 解题后的思考:此题的辅助线还可以有以下几种作法: 例 5:ABC 中,BAC=60,C=40,AP 平分BAC 交 BC 于 P,BQ 平分 ABC 交 AC 于 Q,求证:AB+BP=BQ+AQ。 思路分析: 1)题意分析:本题考查全等三角形常见辅助线的知识:作平行线。 2)解题思路:本题要证明的是 AB+BP=BQ+AQ。形势较为复杂,我们可以通 过转化的思想把左式和右式分别转化为几条相等线段的和即可得证。可过 O 作 BC 的平行线。得ADOAQO。得到 OD=OQ,AD=AQ,只要再证出 BD=OD 就可 以了。 解答
11、过程: 证明:如图(1),过 O 作 ODBC 交 AB 于 D, ADO=ABC=1806040=80, 又AQO=C+QBC=80, ADO=AQO, 又DAO=QAO,OA=AO, 用心教好每一个学生 第 6 页 共 8 页 ADOAQO, OD=OQ,AD=AQ, 又ODBP, PBO=DOB, 又PBO=DBO, DBO=DOB, BD=OD, 又BPA=C+PAC=70, BOP=OBA+BAO=70, BOP=BPO, BP=OB, AB+BP=AD+DB+BP=AQ+OQ+BO=AQ+BQ。 解题后的思考: (1)本题也可以在 AB 上截取 AD=AQ,连 OD,构造全等三角形
12、,即“截长 法”。 (2)本题利用“平行法”的解法也较多,举例如下: 如图(2),过 O 作 ODBC 交 AC 于 D,则ADOABO 从而得以解决。 如图(5),过 P 作 PDBQ 交 AC 于 D,则ABPADP 从而得以解决。 用心教好每一个学生 第 7 页 共 8 页 小结:通过一题的多种辅助线添加方法,体会添加辅助线的目的在于构造 全等三角形。而不同的添加方法实际是从不同途径来实现线段的转移的,体会 构造的全等三角形在转移线段中的作用。从变换的观点可以看到,不论是作平 行线还是倍长中线,实质都是对三角形作了一个以中点为旋转中心的旋转变换 构造了全等三角形。 (5)截长法与补短法,
13、具体作法是在某条线段上截取一条线段与特定线段 相等,或是将某条线段延长,使之与特定线段相等,再利用三角形全等的有关 性质加以说明。这种作法,适合于证明线段的和、差、倍、分等类的题目。 例 6:如图甲, AD BC,点 E 在线段 AB 上, ADE= CDE, DCE= ECB。 求证: CD=AD+BC。 思路分析: 1)题意分析: 本题考查全等三角形常见辅助线的知识:截长法或补短法。 2)解题思路:结论是 CD=AD+BC,可考虑用“截长补短法”中的“截长”, 即在 CD 上截取 CF=CB,只要再证 DF=DA 即可,这就转化为证明两线段相等的问 题,从而达到简化问题的目的。 解答过程: 证明:在 CD 上截取 CF=BC,如图乙 用心教好每一个学生 第 8 页 共 8 页 FCE BCE( SAS), 2=1。 又 AD BC, ADC+ BCD=180, DCE+ CDE=90, 2+3=90,1+4=90, 3=4。 在 FDE 与 ADE 中, FDE ADE( ASA), DF=DA, CD=DF+CF, CD=AD+BC。