资源描述
11.2三角形全等的判定
(1) 三边对应相等的两个三角形全等,简写为“边边边”或“SSS”。表示方法:如图所示,在△ABC和△DEF中,,
∴△ABC≌△DEF(SSS)。
例1. 如图所示,AB=CD,AC=DB。求证:△ABC≌△DCB。
分析:由已知可得AB=CD,AC=DB,又因为BC是两个三角形的公共边,所以根据SSS可得出△ABC≌△DCB。
证明:在△ABC和△DCB中,
∵,
∴△ABC≌△DCB(SSS)
评析:证明格式:①点明要证明的两个三角形;②列举两个三角形全等的条件(注意写在前面的三角形,条件也放在前面),用大括号括起来;③条件按照“SSS”顺序排序;④得出结论,并把判断的依据注在后面。
(2) 两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等,简写成“角边角”或“ASA”。表示方法:如图所示,在△ABC和△DEF中,,
∴△ABC≌△DEF(ASA)。
例2. 如图所示,AB∥CD,AF∥DE,BE=CF,求证:AB=CD。
分析:要证明AB=CD,由于AB、CD分别是△ABF和△DCE的边,可尝试证明△ABF≌△DCE,由已知易证:∠B=∠C,∠AFB=∠DEC,下面只需证明有一边对应相等即可。事实上,由BE=CF可证得BF=CE,由ASA即可证明两三角形全等。
证明:∵AB∥CD,
∴∠B=∠C(两直线平行,内错角相等)
又∵AF∥DE,∴∠AFC=∠DEB(同上)
∴∠AFB=∠CED(等角的补角相等)
又∵BE=CF,∴BE-EF=CF-EF,即BF=CE
在△ABF和△DCE中,
∴△ABF≌△DCE(ASA)
∴AB=CD(全等三角形对应边相等)
(3) 两个角和其中一个角的对边对应相等的两个三角形全等,简写成“角角边”或“AAS”。表示方法:如图所示,在△ABC和△DEF中,,∴△ABC≌△DEF(AAS)。
例3. 如图所示,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CD于D,BF⊥CD于F,AB交CD于E,求证:AD=BF-DF。
分析:要证AD=BF-DF,观察图形可得CF=CD-DF,只需证明CF=AD,CD=BF即可,也就是要证明△CFB≌△ADC。由已知BC=AC,∠CFB=∠ADC=90°,只要再证明有一个锐角对应相等即可,由BF⊥CD,∠ACB=90°,易证得∠CBF=∠ACD,问题便得到证明。
证明:∵∠ACB=90°,BF⊥CD
∴∠ACD+∠BCD=90°,∠CBF+∠BCD=90°
∴∠CBF=∠ACD(同角的余角相等)
又∵AD⊥CD,∴∠CFB=∠ADC=90°
在△CFB和△ADC中,(已知)
∴△CFB≌△ADC(AAS)
∴CF=AD,BF=CD(全等三角形的对应边相等)
又∵CF=CD-DF
∴AD=BF-DF
评析:由条件AC=BC和垂直关系可得,AC、BC为两个直角三角形的斜边,还需要一对角相等即可用AAS证三角形全等;由条件可用余角性质转换角度证明角相等。
(4) 两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等,简写成“边角边”或“SAS”。表示方法:如图所示,在△ABC和△DEF中,,∴△ABC≌△DEF(SAS)。
例4. 已知:如图所示,AB=DE,∠B=∠DEF,BE=CF。求证:AC∥DF。
分析:欲证AC∥DF,可通过证明∠ACB=∠F,由平行线的判定定理即可得证。而∠ACB与∠F分别是△ABC和△DEF的内角,所以应先证明△ABC≌△DEF。由BE=CF易得BC=EF,再结合已知条件AB=DE,∠B=∠DEF即可达到目的。
证明:∵BE=CF,
∴BE+EC=CF+EC,即BC=EF。
在△ABC和△DEF中,,
∴△ABC≌△DEF(SAS)。
∴∠ACB=∠F。
∴AC∥DF。
评析:通过证明两个三角形全等可以提供角相等、线段相等,进而解决其它问题。这里大括号中的条件按照“SAS”顺序排列
(5)斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等,简写成“斜边、直角边”或“HL”。表示方法:如图所示,在Rt△ABC和Rt△DEF中,
∵AB=DE,
BC=EF,∴Rt△ABC≌Rt△DEF(HL)。
注意:①三角形全等的判定方法中有一个必要条件是:有一组对应边相等。②两边及其中一边的对角对应相等的情况,可以画图实验,如下图,在△ABC和△ABD中,AB=AB,AC=AD,∠B=∠B,显然它们不全等。③三个角对应相等的两个三角形不一定全等,如两个大小一样的等边三角形。
例5. 如图所示,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=10cm,BC=5cm,一条线段PQ=AB,P、Q两点分别在AC上和过A点且垂直于AC的射线AM上运动。
问点P运动到AC上什么位置时,△ABC才能和△PQA全等?
分析:要使△ABC与△PQA全等,由于∠C=∠PAQ=90°,PQ=AB,则只需AP=CB或AP=CA,由HL即可知道它们全等,从而容易确定P点的位置。
解:由题意可知,∠C=∠PAQ=90°,又AB=PQ,
要使△ABC≌△PQA,则只需AP=CB或AP=CA即可,
从而当点P运动至AP=5cm,即AC中点时,△ABC≌△QPA;
或点P与点C重合时,即AP=CA=10cm时,△ABC≌△PQA。
评析:要证某两个三角形全等,但缺少条件,要求把缺少的条件探索出来。解决这类题要从结论出发,借助相关的几何知识,探讨出使结论成立所需的条件,从而使问题得以解决。本题中涉及到分类讨论的思想,要求同学们分析思考问题要全面,把各种情况都考虑到。
例6. 如图,△ABC和△EBD都是等腰直角三角形,A、B、D三点在同一直线上,连结CD、AE,并延长AE交CD于F。
(1) 求证:△ABE≌△CBD。
(2)直线AE与CD互相垂直吗?请证明你的结论。
分析:根据已知条件易得AB=BC,BE=BD,∠ABC=∠CBD=90°正好是△ABE和△CBD全等的条件。对于AE与CD垂直关系的证明需要推证出∠CFA=90°。
证明:(1)∵△ABC和△EBD都是等腰直角三角形,
∴AB=CB,BE=BD,∠ABC=∠CBD=90°
∴△ABE≌△CBD(SSA)
(2)AE⊥CD,
∵在△ABE和△CEF中,∠EAB=∠ECF,∠AEB=∠CEF,
且∠ABE=90°,
∴∠ECF+∠CEF=∠EAB+∠AEB
∴∠ECF+∠CEF=180°-(∠EAB+∠AEB)
即∠AFC=∠ABE=90°
∴AE⊥CD。
评析:利用已知,结合图形探索三角形全等的条件,逐步分析解决问题,把握解题思路。
拓展提高
1.(07北京中考)我们知道:有两条边相等的三角形叫做等腰三角形.类似地,我们定义:至少有一组对边相等的四边形叫做等对边四边形.
(1)请写出一个你学过的特殊四边形中是等对边四边形的图形的名称;
(2)如图,在中,点分别在上,
设相交于点,若,.
请你写出图中一个与相等的角,并猜想图中哪个四边形
是等对边四边形;
(3)在中,如果是不等于的锐角,点分别在上,且.探究:满足上述条件的图形中是否存在等对边四边形,并证明你的结论.
1. 解:
(1)平行四边形、等腰梯形等满足条件的即可.
(2)与∠A相等的角是∠BOD(或∠COE)
四边形DBCE是等对边四边形.
(3)此时存在等对边四边形DBCE.
证明1:如图,作CG⊥BE于G点,作BF⊥CD交CD的延长线于F点.
∵∠DCB=∠EBC=∠A,BC为公共边
∴△BGC≌△CFB
∴BF=CG
∵∠BDF=∠ABC+∠DCB=∠ABE+∠EBC+∠DCB=∠ABE+∠A
∠GEC=∠ABE+∠A
∴△BDF≌△CEG
∴BD=CE
故四边形DBCE是等对边四边形。
证明2:如图,在BE上取一点F,使得BF=CD,连接CF.
易证△BCD≌△CBF,故BD=CF,∠FCB=∠DBC.
∵∠CFE=∠FCB+∠CBF=∠DBC+∠CBF=∠ABE+2∠CBF=∠ABE+∠A
∠CEF=∠ABE+∠A
∴CF=CE
∴BF=CE
故四边形DBCE是等对边四边形.
2.(09宣武一模)已知等边三角形ABC中,点D、E、F分别为边AB、AC、BC的中点,M为直线BC上一动点,△DMN为等边三角形(点M的位置改变时, △DMN也随之整体移动).
(1)如图1,当点M在点B左侧时,请你连结EN,并判断EN与MF有怎样的数量关系?点F是否在直线NE上?请写出结论,并说明理由;
(2)如图2,当点M在BC上时,其它条件不变,(1)的结论中EN与MF的数量关系是否仍然成立? 若成立,请利用图2证明;若不成立,请说明理由;
(3)如图3,若点M在点C右侧时,请你判断(1)的结论中EN与MF的数量关系是否仍然成立? 若成立,请直接写出结论;若不成立,请说明理由.
A
E
F
D
B
N
C
M
(第23题图1) (第23题图2) (第23题图3)
2.解:(1)判断: EN=MF,点F在直线NE上.
证明:如答图1,连结DE、DF、EF.
∵△ABC是等边三角形, ∴AB=AC=BC.
又∵D、E、F是三边的中点,
∴DE、DF、EF为△ABC的中位线.
∴DE=DF=EF,∴∠FDE=∠DFE=60°.
∵△DMN是等边三角形,
∴∠MDN=60°,DM=DN.
∴∠FDE+∠NDF=∠MDN+∠NDF,
∴∠MDF=∠NDE.
在△DMF和△DNE中,DF=DE,∠MDF=∠NDE, DM=DN, (第23题答图1)
∴△DMF≌△DNE. ∴MF=NE.
设EN与BC交点为P,连结NF.
由△ABC是等边三角形且D、F分别是AB、BC的中点可得△DBF是等边三角形,
∴∠MDN=∠BDF=60°,
∴∠MDN-∠BDN =∠BDF-∠BDN,即∠MDB=∠NDF.
在△DMB和△DNF中,DM=DN,∠MDB=∠NDF,DB=DF,
∴△DMB≌△DNF. ∴∠DBM=∠DFN.
∵∠ABC =60°,
∴∠DBM =120°,
∴∠NFD =120°. (第23题答图2)
∴∠NFD+∠DFE =120°+60°=180°.
∴N、F、E三点共线,∴F与P重合,F在直线NE上.…………………………………………4分
(2)成立。
证明:如答图2,连结DE、DF、EF.
∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC=BC.
又∵D,E,F是三边的中点,
∴DE,DF,EF为△ABC的中位线.
∴DE=DF=EF,∠FDE=60°.
又∠MDF+∠FDN=60°,
∠NDE+∠FDN=60°,
∴∠MDF=∠NDE.
在△DMF和△DNE中,DF=DE,
∠MDF=∠NDE, DM=DN,
∴△DMF≌△DNE. ∴MF=NE.……………… 6分
(3) MF=NE仍成立. ……………………………………7分 (第23题答图
3.(09崇文一模)在等边的两边AB、AC所在直线上分别有两点M、N,D为外一点,且, ,BD=DC. 探究:当M、N分别在直线AB、AC上移动时,BM、NC、MN之间的数量关系及的周长Q与等边的周长L的关系.
图1 图2 图3
(I)如图1,当点M、N边AB、AC上,且DM=DN时,BM、NC、MN之间的数量关系是___________; 此时__________;
(II)如图2,点M、N边AB、AC上,且当DMDN时,猜想(I)问的两个结论还成立吗?写出你的猜想并加以证明;
(III) 如图3,当M、N分别在边AB、CA的延长线上时,
若AN=,则Q=________(用、L表示).
3.解:(I)如图1, BM、NC、MN之间的数量关系 BM+NC=MN .
此时 .
(II)猜想:结论仍然成立.
证明:如图,延长AC至E,使CE=BM,连接DE.
,且..
又是等边三角形,
.
在与中:
(SAS) .
DM=DE,
在与中:
(SAS)
MN=NE=NC+BM
的周长Q=AM+AN+MN
=AM+AN+(NC+BM)
=(AM+BM)+(AN+NC)
=AB+AC
=2AB
而等边的周长L=3AB
.
(III)如图3,当M、N分别在AB、CA的延长线上时,若AN=,
则Q= 2+ (用、L表示).
课堂试题(答题时间:60分钟)
一. 选择题
1. 下列条件不能判定两个三角形全等的是 ( )
A. 有两边和夹角对应相等 B. 有三边分别对应相等
C. 有两边和一角对应相等 D. 有两角和一边对应相等
2. 下列条件能判定两个三角形全等的是 ( )
A. 有三个角相等 B. 有一条边和一个角相等
C. 有一条边和一个角相等 D. 有一条边和两个角相等
3. 如图所示,已知AB∥CD,AD∥BC,那么图中共有全等三角形( )
A. 1对 B. 2对
C. 4对 D. 8对
4. 如图所示,已知∠A=∠D,∠1=∠2,那么要得到△ABC≌△DEF,还应给出的条件是( )
A. ∠E=∠B B. ED=BC
C. AB=EF D. AF=CD
5. 如图所示,点E在△ABC外部,点D在BC边上,DE交AC于F,若∠1=∠2,∠E=∠C,AE=AC,则 ( )
A. △ABC≌△AFE B. △AFE≌△ADC
C. △AFE≌△DFC D. △ABC≌△ADE
6. 我们学过的判定两个直角三角形全等的条件,有( )
A. 5种 B. 4种 C. 3种 D. 2种
7. 如图所示,AB∥EF∥CD,∠ABC=90°,AB=DC,那么图中的全等三角形有 ( )
A. 1对 B. 2对
C. 3对 D. 4对
8. 如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为D,且BC=6cm,则BD的值( )
A. 1cm B. 2cm
C. 3cm D. 4cm
9. 如图所示,DE⊥AB,DF⊥AC,AE=AF,则下列结论成立的是 ( )
A. BD=CD B. DE=DF
C. ∠B=∠C D. AB=AC
二. 填空题
10. 如图所示,AC∥BD,AC=BD,那么__________,理由是__________.
11. 已知△ABC≌△A'B'C',AB=6cm,BC=7cm,AC=9cm,∠A'=70°,∠B'=80°,则A'B'=__________,B'C'=__________,A'C'=__________
∠C'=__________,∠C=__________.
12. 如图所示,已知AB=AC,在△ABD与△ACD中,要使△ABD≌△ACD,还需要再添加一个条件是____________________.
13. 如图所示,已知△ABC≌△DEF,AB=4cm,BC=6cm,AC=5cm,CF=2cm,∠A=70°,∠B=65°,则∠D=__________,∠F=__________,
DE=__________,BE=__________.
14. 如图,点D、E分别在线段AB、AC上,BE、CD相交于点O,AE=AD,要使△ABE≌△ACD,需添加一个条件是__________(只要求写一个条件).
15. 如图,AC、BD相交于点O,∠A=∠D,请你再补充一个条件,使得△AOB≌△DOC,你补充的条件是__________.
三. 解答题
16. 已知:如图,∠1=∠2,∠C=∠D,求证:AC=AD.
17. 如图,A、E、B、D在同一直线上,在△ABC和△DEF中,AB=DE,AC=DF,AC∥DF. (1)求证:△ABC≌△DEF;(2)你还可以得到的结论是__________(写出一个即可,不再添加其他线段,不再标注或使用其它字母)
18. 你一定玩过跷跷板吧!如图是小明和小刚玩跷跷板的示意图,横板绕它的中点O上下转动,立柱OC与地面垂直. 当一方着地时,另一方上升到最高点. 问:在上下转动横板的过程中,两人上升的最大高度AA'、BB'有何数量关系?为什么?
19. MN、PQ是校园里的两条互相垂直的小路,小强和小明分别站在距交叉口C等距离的B、E两处,这时他们分别从B、E两点按同一速度沿直线行走,如图所示,经过一段时间后,同时到达A、D两点,他们的行走路线AB、DE平行吗?请说明你的理由.
20. 有一块不规则的鱼池,下面是两位同学分别设计的能够粗略地测量出鱼池两端A、B的距离的方案,请你分析一下两种方案的理由.
方案一:小明想出了这样一个方法,如图①所示,先在AB的垂线BF上取两点C、D,使CD=BC,再定出BF的垂线DE,使A、C、E在同一条直线上,测得DE的长就是AB的长. 你能说明一下这是为什么吗?
方案二:小军想出了这样一个方法,如图②所示,先在平地上取一个可以直接到达鱼池两端A、B的点C,连结AC并延长到点D,使CD=CA,连结BC并延长到E,使CE=CB,连结DE,量出DE的长,这个长就是A、B之间的距离. 你能说明一下这是为什么吗?
课堂试题答案
1. C 2. D 3. C 4. D 5. D 6. A 7. C 8. C 9. B
10. △AOC≌△BOD;AAS或ASA
11. 6cm 7cm 9cm 30° 30°
12. BD=CD或∠BAD=∠CAD
13. 70° 45° 4cm 2cm
14. ∠B=∠C、∠AEB=∠ADC、∠CEO=∠BDO、AB=AC、BD=CE(任选一个即可)
15. AO=DO或AB=DC或BO=CO
16. 证△ACB≌△ADB
17. (1)证明:∵AC∥DF,∴∠A=∠D,在△ABC和△DEF中,∴△ABC≌△DEF(SAS)
(2)答案不唯一,如:AE=DB,∠C=∠F,BC∥EF等.
18. 答:AA'=BB',证△AA'O≌△BB'O
19. 平行. 理由如下:
由已知条件得,AB=DE,BC=CE,
在Rt△ABC和Rt△DCE中,AB=DE
BC=CE
∴Rt△ABC≌Rt△DCE(HL),∴∠ABC=∠DEC,∴AB∥DE.
20. 小明的做法有道理,
其理由如下:因为AB⊥BF,DE⊥BF,
所以∠ABC=∠EDC,又因为A、C、E三点在同一条直线上,
所以∠ACB=∠ECD,且BC=DC,
所以△ABC≌△EDC(ASA),
所以AB=DE(全等三角形的对应边相等).
小军的做法有道理,
其理由如下:因为在△ABC和△DCE中,
CD=CA,∠ACB=∠DCE(对顶角相等),CE=BC,
所以△ABC≌△DEC(SAS),
所以AB=DE(全等三角形的对应边相等).
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