苏科版八年级数学上册知识讲义-1.三角形全等的性质与判定
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初中数学 三角形全等的性质与判定
精讲精练
【考点精讲】
一、全等形及全等三角形
1. 两个能够完全重合的图形是全等形;
2. 全等形的形状、大小都相同。
二、全等三角形的性质
1. 全等三角形的对应边相等,对应角相等;
2. 全等三角形对应边上的高,中线,角平分线相等。
三、三角形全等的判定方法
1. 一般的三角形全等的判定方法有4种,分别是SAS 、SSS 、AAS 、ASA ;
2. 直角三角形全等的判定还有一个特殊的方法是:HL 。
(注:判断三角形全等,无论用哪种方法,都要有三组元素对应相等,且其中至少要有一组对应边相等。
三角形具有稳定性或用尺规作图所利用的原理都是:SSS )
【典例精析】
例题1 如图,四点共线,AC CE ⊥,BD DF ⊥,AE BF =,AC BD =。
求
证:△ACF ≌△BDE 。
思路导航:从结论△ACF ≌△BDE 入手,题目所给全等条件只有AC=BD ;由AE=BF ,两边同时减去EF 得到AF=BE ,又得到一个全等条件。
还缺少一个全等条件,可以是CF=DE ,也可以是∠A=∠B 。
由条件AC CE ⊥,BD DF ⊥可得90ACE BDF ∠=∠=,再加上AE BF =,AC BD =,可以证明△ACE ≌△BDF ,从而得到A B ∠=∠,进而可证明△ACF ≌△BDE 。
答案:AC CE ⊥,BD DF ⊥
∴90ACE BDF ∠=∠= 在Rt ACE ∆与Rt BDF ∆中
AE BF
AC BD
=⎧⎨
=⎩ ∴Rt △ACE ≌Rt △BDF (HL )
∴A B ∠=∠
AE BF =
∴AE EF BF EF -=-,即AF BE =
在ACF ∆与BDE ∆中 AF BE A B AC BD =⎧⎪
∠=∠⎨⎪=⎩
∴△ACF ≌△BDE (SAS )
点评:本题实际上运用的是“两头凑”的思想方法:一方面从问题或结论入手,看还需要什么条件;另一方面从条件入手,看可以得出什么结论。
再对比“所需条件”和“得出结论”之间是否吻合或具有明显的联系,从而得出解题思路。
本题不仅告诉我们如何去寻找全等三角形及其全等条件,而且告诉我们如何去分析题目,得出解题思路。
例题2 如图,已知AE 交BC 于点D ,∠1=∠2=∠3, AB=AD 。
求证:DC=BE 。
B
思路导航:要证DC=BE ,先观察DC 与BE 分别在哪两个可能全等的三角形中,根据所给条件选择方法。
由图易得DC 与BE 分别在△ADC 和△ABE 中,所以只需证明出△ABE ≌△ADC 即可。
发掘条件,有∠2 =∠1,AB=AD ,而∠E =∠C 利用等量代换也很容易证出,从而△ABE ≌△ADC 得证,即可得到DC=BE 。
答案:证明:∵∠ADB=∠1+∠C ,∠ADB=∠3+∠E ,∠1=∠3, ∴∠C=∠E 。
在△ABE 和△ADC 中,
∵∠E =∠C ,∠2 =∠1,AB =AD , ∴ △ABE ≌△ADC (AAS )。
∴DC=BE 。
点评:碰到题目中有若干个看似全等的三角形,并且求证线段相等的题目,往往首先思考用全等的方法证明,找出所需要的对应边、对应角的条件。
条件不足时,思考判定全等的其它几种方法,并根据题目条件发掘新的条件,然后进行证明。
例题3 在△ABC 中,∠ACB =90o ,AC =BC ,直线MN 经过点C ,且AD ⊥MN 于D ,BE ⊥MN 于E 。
(1)当直线MN绕点C旋转到图(1)的位置时,求证:①△ADC≌△CEB;②DE=AD+BE;
(2)当直线MN绕点C旋转到图(2)的位置时,求证:DE=AD-BE;
(3)当直线MN绕点C旋转到图(3)的位置时,试问DE、AD、BE具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明。
思路导航:这类问题每一问所用的思路基本相同,第(1)题中已经知道了∠ADC=∠ACB=90o,AC=BC,然后可以利用同角的余角相等证出∠1=∠3(见下图),即可得出△ADC≌△CEB,进而得出CE=AD,CD=BE,再由等量代换可得DE=CE+CD=AD+BE。
第(2)题同(1)题一样,也是先由已知条件证出△ACD≌△CBE,再由等量代换可得出DE=CE-CD=AD-BE。
第(3)题由前两题的提示可以想到,DE=CD-CE=BE-AD。
答案:如图所示:
(1)证明:①∵∠ADC=∠ACB=90o,
∴∠1+∠2=∠3+∠2=90o,
∴∠1=∠3。
又∵AC=BC,∠ADC=∠CEB=90o,
∴△ADC≌△CEB。
②∵△ADC≌△CEB,
∴CE=AD,CD=BE,
∴DE=CE+CD=AD+BE。
(2)证明:∵∠ACB=∠CEB=90o,
∴∠1+∠2=∠CBE+∠2=90o,
∴∠1=∠CBE。
又∵AC=BC,∠ADC=∠CEB=90o,
∴△ACD≌△CBE,
∴CE=AD,CD=BE,
∴DE=CE-CD=AD-BE。
(3)当MN旋转到图3的位置时,AD、DE、BE所满足的等量关系是DE=BE-AD
(或AD =BE -DE ,BE =AD +DE 等)。
证明如下:
∵∠ACB =∠CEB =90o ,
∴∠ACD +∠BCE =∠CBE +∠BCE =90o , ∴∠ACD =∠
CBE ,
又∵AC =BC ,∠ADC =∠CEB =90o , ∴△ACD ≌△CBE , ∴AD =CE ,CD =BE , ∴DE =CD -CE =BE -AD 。
点评:解答第(3)小问要从第(1)、(2)小问找出规律,充分利用全等三角形中的对应边相等做文章,本题总体来说不是很难,但是要得满分很困难。
解题时要把条件写清楚,不要漏掉,最后一问要通过图像认真看清楚DE 、AD 、BE 三个量的关系,并搞清楚大小关系。
【总结提升】
一、三角形全等的运用
1. 性质中三角形全等是条件,结论是对应角、对应边相等,而全等的判定刚好相反。
2. 利用性质和判定,学会准确地找出两个全等三角形中的对应边与对应角是关键。
在写两个三角形全等时,一定把对应的顶点、角、边的顺序写一致,为找对应边,对应角提供方便。
3. 当图中出现两个以上等边三角形时,应首先考虑用SAS 找全等三角形。
二、解题技巧
一般来说,考试中线段相等或角相等需要通过三角形全等来证明,因此解题时我们可以采取逆向思维的方式。
想要证全等,则需要什么条件,要证某某边等于某某边,那么首先要证明含有那两个边的三角形全等,然后运用所得的结论和判定定理(AAS/ASA/SAS/SSS/HL )证明三角形全等。
分析完毕以后要注意书写格式,在全等三角形中,如果格式不写好则很容易出现看漏的现象。
同步练习
(答题时间:20分钟)
一、选择题
1. 能使两个直角三角形全等的条件是( ) A. 两直角边对应相等 B. 一锐角对应相等 C. 两锐角对应相等
D. 斜边相等
2. 根据下列条件,能画出唯一ABC ∆的是( ) A. 3AB =,4BC =,8CA =
B. 4AB =,3BC =,30A ∠=
C. 60C ∠=,45B ∠=,4AB =
D. 90C ∠=,6AB =
*3. 如图,点B 、C 、E 在同一条直线上,△ABC 与△CDE 都是等边三角形,则下列结论
不一定成立的是( )
A
G F
D
A. △ACE≌△BCD
B. △BGC≌△AFC
C. △DCG≌△ECF
D. △ADB≌△CEA
4. 如图,已知∠1=∠2,则不一定
...能使△ABD≌△ACD的条件是()
A. AB=AC
B. BD=CD
C. ∠B=∠C
D. ∠BDA=∠CDA
二、填空题
*5. 如图,已知AB=DC,AD=BC,E,F是BD上的两点,且BE=DF,若∠AEB=100°,∠ADB=30°,则∠BCF=____________。
6. 将一张正方形纸片按如图的方式折叠,BC,BD为折痕,则∠CBD的大小为_________。
7. 如图,点D,E,F,B在同一条直线上,AB∥CD,AE∥CF,且AE=CF,若BD=10,BF=2,则EF=___________。
三、解答题
*8. 如图,△ABC 为等边三角形,点M ,N 分别在BC ,AC 上,且BM=CN ,AM 与BN 交于Q 点。
求∠AQN 的度数。
*9. 如图,90ACB ∠=,AC BC =,D 为AB 上一点,AE CD ⊥,BF CD ⊥,交CD 延长线于F 点。
求证:BF CE =。
答案
1. A 解析:在A 中,对应边是两条直角边,则可用SAS 证明全等。
其它选项都不能证明。
2. C 解析:C 选项可用AAS 证明全等。
A 选项构不成三角形,因为三角形两边之和要大于第三边,B 、D 选项无法证出全等,故无法保证只画出唯一一个三角形。
3. D 解析:由等边三角形条件得出∠ACB=∠DCE=60°。
根据等式性质得出∠ACB+∠ACD =∠DCE+∠ACD ,即:∠ACE=∠BCD ,再加上AC=BC ,CD=CE 两个条件,可根据SAS 得出A 选项,△ACE ≌△BCD 是对的。
由A 选项可知∠DBC=ECA ,由∠ACB+∠ACD+∠DCE=180°,∠ACB=∠DCE=60°可得∠ACB=∠ACD=60°,再加上BC=AC ,由ASA 得B 选项△BGC ≌△AFC 也是对的。
由A 选项结论可推出∠CDG=∠CEF ,由B 的证明过程知道∠ACD=∠DCE=60°,再加上DC=CE ,根据ASA 可得C 选项△DCG ≌△ECF 也是对的,而D 选项无法证明出全等。
4. B 解析:A 选项可由SAS 证出全等,C 选项是AAS ,D 选项是ASA ,只有B 选项是错误的。
故选B 。
5. 70° 解析:由AB=DC ,AD=BC ,BD=DB ,可得△ABD ≌△CDB ,可得∠FBC=∠EDA ,由BE=DF 得,BD -DF=BD -BE ,即:BF=ED ,再加上AD=BC ,根据三角形全等判定定理SAS 可证出△ADE ≌△CBF ,可得出∠BCF=∠DAE ,由三角形的外角定理得出,∠DAE=∠AEB -∠ADB=100°-30°=70°。
6. 90° 解析:“看见翻折想到翻折前后全等”,本题翻折条件其实已经明确给出:△ABC ≌△A’BC ,△BED ≌△BE’D ,所以,∠ABC=∠A’BC ,∠DBE=∠DBE’,又因为∠ABC+∠A’BC+∠DBE+∠DBE’=180°,所以∠A’BC+∠DBE’=
1
2
×180°=90°。
7. 6 解析:由AB ∥CD ,AE ∥CF 可知,∠B=∠D ,∠AEB=∠CFD ,再加上条件AE=CF ,由AAS 可证出△AEB ≌△CFD ,可推出BE=DF ,所以BD -BE=BD -DF ,即DE=BF=2,所以EF=BD -DE -BF=10-2-2=6。
8. 解:
ABC ∆为等边三角形
∴AB BC =,60ABC C ∠=∠=
在△ABM 与△BCN 中
AB BC
ABC C BM CN =⎧⎪
∠=∠⎨⎪=⎩
∴△ABM ≌△BCN (SAS )
∴NBC BAM ∠=∠
∴60AQN ABQ BAM ABQ NBC ∠=∠+∠=∠+∠=。
9. 证明:
AE CD ⊥,BF CD ⊥
∴90F AEC ∠=∠= ∴90ACE CAE ∠+∠=
90ACB ∠=
∴90ACE BCF ∠+∠= ∴CAE BCF ∠=∠
在ACE ∆与CBF ∆中
F AEC
CAE BCF
AC BC
∠=∠
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
∴△ACE≌△CBF(AAS)∴BF CE
=。