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证明三角形全等常作的辅助线
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。如果找到了一组对应边,再找第二组条件,若又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”.上述结论可归纳为:
搞清了全等三角形的证题思路后,还要注意一些较难的证明问题,只要构造合适的全等三角形,把条件相对集中起来,再进行等量代换,就可以化难为易了.下面举例说明几种常见的构造方法,供同学们参考.
A
B
C
D
F
E
G
1.截长补短法
例1 如图,已知:在正方形ABCD中,∠BAC的平分线交BC于E.
求证:AB+BE=AC.
解法1:(补短法或补全法)延长AB至F使AF=AC,
由已知△AEF≌△AEC,∴∠F=∠ACE=45°,
∴BF=BE,∴AB+BE=AB+BF=AF=AC.
解法2:(截长法或分割法)在AC上截取AG=AB,由已知
△ABE≌△AGE,∴EG=BE, ∠AGE=∠ABE.
∵∠ACE=45°, ∴CG=EG,∴AB+BE=AG+CG=AC.
2.平行线法(或平移法)
若题设中含有中点可以过中点作平行线或中位线,对直角三角形,有时可作出斜边上的 中线.
例2 在△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.
证明:如图,过O作OD∥BC交AB于D,
∴∠ADO=∠ABC=180°-60°-40°=80°.
∵∠AQO=∠C+∠QBC=80°,∴∠ADO=∠AQO.
∵∠DAO=∠QAO,OA=OA,∴△ADO≌△AQO,
∴OD=OQ,AD=AQ.
∵OD∥BP,∴∠PBO=∠DOB.
∵∠PBO=∠DBO,∴∠DBO=∠DOB,∴BD=OD.
∵∠BPO=∠PAC+∠PCA=30°+40°=70°,∠BOP= ∠BAO+∠ABO=30°+40°=70°,∴BP=BO.
∴AB+BP=AD+DB+BP=AQ+OQ+BO=AQ+BQ.
3.旋转法
对题目中出现有一个公共端点的相等线段时,可试用旋转方法构造全等三角形。
例3 如图所示,已知点、分别在正方形的边与上,并且平分,求证:.
分析:本题要证的和不在同一条直线上,因而要设法将它们“组合”到一起.可将绕点旋转90°到,则≌,BG=,从而将转化为线段,再进一步证明即可.证明略.
4.翻折法
若题设中含有垂线、角平分线等条件,可以试着用轴对称性质,沿轴翻转图形来构造全等三角形.
例4 如图,已知:在△ABC中,∠BAC=45°, AD⊥BC,若BD=3,DC=2,
求△ABC的面积.
解:以AB为轴将△ABD翻转180°,得到与它全等的 △ABE,以AC为轴将△ADC翻转180°,得到与它全等的 △AFC,EB、FC延长线交于G,易证四边形AEGF是正方形,
设它的边长为x,则BG=x-3,CG=x-2,
在Rt△BGC中,(x-3)+(x-2)=5.
解得x=6,则AD=6,∴S△ABC=×5×6=15.
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