内容正文:
14.1 全等三角形及其性质
第十四章 全等三角形
全等形:能够完全重合的两个图形叫作全等形.
知识点
全等形
1
知1-讲
注意
(1)全等形的形状相同,大小相同,与图形所在的位置无关;
(2)平移、翻折、旋转前后的图形全等.
特别解读
1. 完全重合说明两个图形的周长和面积相等.即全等形的周长和面积相等.
2.周长或面积相等的两个图形不一定是全等形.
知1-讲
3
请观察下面的6组图形(如图14.1-1),其中是全等形的是________(填序号)
例1
①⑤⑥
知1-练
4
思路导引:
解:①⑤⑥中的两个图形的形状、大小都相同,是全等形;②③中的两个图形的大小都不相同,不是全等形;④中的两个图形的形状不同,不是全等形.
知1-练
5
1-1. 下列图形中,属于全等形的是( )
D
知1-练
1. 全等三角形的有关概念和表示方法
知识点
全等三角形
2
知2-讲
相关概念 示例
定义 能够完全重合的两个三角形叫作全等三角形 △ABC与△DEF
全等
知2-讲
相关概念 示例
表示
方法 全等用符号“≌”表示,读作“全等于” △ABC≌△DEF
知2-讲
相关概念 示例
对应
元素 对应顶点:把两个全等的三角形重合到一起,重合的顶点叫作对应顶点 点A与点D, 点B与点E,点C与点F
对应边:把两个全等的三角形重合到一起,重合的边叫作对应边 AB与DE,BC与EF,AC与DF
对应角:把两个全等的三角形重合到一起,重合的角叫作对应角 ∠A与∠D, ∠B与∠E,∠C与∠F
续表
知2-讲
图示
用“≌”表示两个三角形全等时,对应顶点的字母写在对应的位置上
注意
三角形中对应边、对应角与对边、对角的区别:
对应边、对应角是两个三角形的两条边之间、两个角之间的关系,对边、对角是一个三角形中边和角之间的关系.
知2-讲
2. 三种常见的全等类形
知2-讲
(1)平移型
(2)翻折型
(3)旋转型
方法总结
确定全等三角形对应边、对应角的方法:
1. 字母顺序法:根据书写规范,按照对应顶点确定对应边、对应角.
2. 图形特征法:
(1)最长边对应最长边,最短边对应最短边;
(2)最大角对应最大角,最小角对应最小角.
知2-讲
3. 位置关系法:
(1)公共角或对顶角为对应角,公共边为对应边;
(2)对应角所对的边为对应边,两个对应角所夹的边是对应边;
(3)对应边所对的角为对应角,两条对应边所夹的角是对应角.
知2-讲
[母题 教材P30练习T1]如图14.1-2,△ABC≌△DCB,指出所有的对应边和对应角.
例2
解题秘方:根据图形的位置特征确定对应边和对应角.
知2-练
解:对应边:AB 和DC,BC 和CB,AC 和DB;
对应角:∠ A 和∠ D,∠ ABC 和∠ DCB,
∠ ACB 和∠ DBC.
知2-练
2-1. 如图,△ AOC ≌△ BOD,C,D 是对应顶点,下列结论错误的是 ( )
A. ∠ A 与∠ B 是对应角
B. ∠ AOC 与∠ BOD 是对应角
C.OC 与OB 是对应边
D.OC 与OD 是对应边
C
知2-练
如图14.1-3,将△ ABC 绕其顶点B 顺时针旋转一定角度后得到△ DBE,请判断图中△ ABC 和△ DBE 是否为全等三角形. 若是,写出其对应边和对应角.
例3
知2-练
解题秘方:根据图形旋转前后的对应位置找对应关系.
解:△ ABC ≌△ DBE.
对应边:AB 和DB,AC 和DE,BC 和BE.
对应角:∠ A 和∠ BDE,∠ ABC 和∠ DBE,∠ C 和∠ E.
知2-练
3-1. 如图,将△ABC沿直线BC向右平移,得到△DEF,这两个三角形是否全等?若全等,请表示出来,并指出这对全等三角形的对应边和对应角.
知2-练
解:全等,△ABC≌△DEF.
对应边:AB和DE,AC和DF,BC和EF;
对应角:∠A和∠D,∠B和∠DEF,∠ACB和∠F.
知2-练
1. 性质:全等三角形的对应边相等,全等三角形的对应角相等. 图形语言:如图14.1 -4所示.
知识点
全等三角形的性质
3
知3-讲
特别解读
全等三角形的性质是证明线段、角相等的常用方法,关键是抓住“对应”两字,结合图形或表达式中字母的对应位置,灵活地找到对应边或对应角.
知3-讲
几何语言:∵△ ABC ≌△ DEF,
AB=DE,BC=EF,AC=DF,
∠ A= ∠ D,∠ B= ∠ E,∠ C= ∠ F.
∴
知3-讲
2. 拓展:全等三角形的对应元素相等.
全等三角形中的对应元素包括对应边、对应角、对应边上的中线、对应边上的高、对应角的平分线、周长、面积等.
知3-讲
如图14.1-5,已知△ ABC ≌△ EDF,求证:
(1)DC=BF;(2)AC∥EF.
解题秘方:紧扣全等三角形的对应边相等,对应角相等证明.
例4
知3-讲
(1)DC=BF;
(2)AC∥EF.
证明:∵△ ABC ≌△ EDF,∴ DF=BC.
∴ DF-CF=BC-CF,即DC=BF.
∵△ ABC ≌△ EDF,
∴∠ACB= ∠EFD. ∴ AC∥EF.
知3-讲
4-1.如图,Rt△ABE≌Rt△ECD,且点B,E,C在同一条直线上,试判断AE和DE的关系,并证明你的结论.
知3-讲
解:AE=DE,AE⊥DE.证明如下:
∵∠B=90°,∴∠A+∠AEB=90°.
∵Rt△ABE≌Rt△ECD,
∴AE=DE,∠A=∠DEC.
∴∠DEC+∠AEB=90°.
∴∠AED=90°,即AE⊥DE.
知3-讲
如图14.1-6,在△ABC中,D,E分别是边AC,BC上的点,若△ADB≌△EDB≌△EDC,求∠C的度数.
例5
知3-讲
解题秘方:先利用全等三角形的性质确定三角形中角的关系,再由这种关系实现已知角和未知角之间的转换,从而求出所要求的角的度数.
知3-讲
解:∵△ ADB ≌△ EDB ≌△ EDC,
∴∠ ABD= ∠ EBD= ∠ C,∠ A= ∠ BED= ∠ CED.
又∵∠ BED+∠ CED=180° ,
∴∠ BED= ∠ CED=90°. ∴∠ A=90°.
∴∠ ABD+∠ EBD+∠ C=180°-∠ A=90°.
∴ 3∠ C=90° .解得∠ C=30°.
知3-讲
5-1.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,△CAD≌△CED,△CEF ≌△BEF,△ CEF≌ △ CAD.求∠A,∠B 的度数.
知3-讲
解:∵△CAD≌△CED,△CEF≌△CAD,
∴∠ACD=∠ECD,∠ECF=∠ACD.
∴∠ACD=∠ECD=∠ECF.
又∵∠ACB=∠ACD+∠ECD+∠ECF=90°,
3∠ECF=90°,∴∠ECF=30°.
∵△CEF≌△BEF,∴∠B=∠ECF=30°.
∴∠A=90°-∠B=60°.
知3-讲
全等三角形及其性质
全等
三角形
全等形
特例
性质
对应元素
题型
利用全等三角形的性质解图形变换问题
1
如图14.1-7,将Rt△ABC沿BC方向平移得到△DEF,DE与AC交于点H,如果AB=8 cm,BE=4 cm,DH=3 cm,那么图中阴影部分的面积为_______cm2.
例6
类型1 平移变换
平移是全等变换,△ ABC 平移后得到
△ DEF,则两个三角形全等
26
思路导引:
解:由题意可知△ABC≌△DEF,∴DE=AB=8 cm,S△ABC=S△DEF.∵ S△ABC=S梯形ABEH+S△HEC,S△DEF=S阴影+S△HEC,
平移是全等变换,△ ABC 平移后得到△ DEF,则两个三角形全等∴ S阴影=S梯形ABEH.∵DH=3 cm,
∴HE=DE-DH=8-3=5(cm).
∴ S 阴影=S 梯形ABEH= ( AB+HE)·BE= ×(8+5)×4=26(cm2).
方法点拨
将所求图形面积通过全等变换转化为易求(或已知)图形面积的方法,我们称之为面积转化法,它是解面积问题或涉及垂直(高)等几何问题的常用方法. 本题运用面积转化法将所求阴影部分的面积转化成易求解的梯形ABEH 的面积.
如图14.1-8,将长方形ABCD沿AE折叠,使点D落在边BC上的点F处.若∠CEF=40°,求∠EAF的度数.
例7
类型2 翻折变换
思路导引:
解:由题意知,△ADE≌△AFE,∠ D=90°,
∴∠ AED= ∠ AEF,∠ AFE= ∠ D=90°.
∵∠AED+ ∠AEF+ ∠CEF=180°, ∠CEF=40°,
∴∠AEF= (180°- ∠CEF)=70°.
∴在Rt △AEF中,∠EAF=90°- ∠AEF=20°.
解题策略
本题中长方形作为条件隐含着每个内角都是90°;折叠作为条件可得全等,隐含着对应角相等.
题型
利用全等三角形的性质探究线段间的关系
2
[新考法 逆向思维法]如图14.1-9,A,D,E三点在同一条直线上,且△BAD ≌△ACE,AB与CA,AD与CE是对应边.
例8
思路导引:
(1)求证:BD=DE+CE.
证明:∵△BAD≌△ACE,∴BD=AE,AD=CE.
又∵AE=AD+DE,∴BD=DE+CE.
(2)当△ABD满足什么条件时,BD∥CE ?请说明理由.
解:当△ABD满足∠ADB=90°时,BD∥CE.
理由:∵△BAD≌△ACE,∴∠ADB= ∠CEA.
∵∠ADB=90°,∴∠CED=90°.
∵∠ADB+ ∠BDE=180°,∴∠BDE=90°.
∴∠BDE= ∠CED.∴BD∥CE.
方法点拨
解答探究条件类题目的方法:
(1)先猜想出条件,利用猜想出的条件推出题目的结论;
(2)将题目中的结论当作条件进行推理,这样推出的结果即为要探究的条件.
解题时常采用逆向思维法寻找条件,再进行证明.
题型
利用全等三角形的性质求运动的速度和时间
3
[新视角 动点探究题]如图14.1-10,已知△ABC中,AB=AC=10,BC=8,点D为AB的中点. 点P在线段BC上以每秒3 个单位长度的速度由点B向点C运动,
同时点Q在线段CA上由点C向点A以每秒
a个单位长度的速度运动,设运动时间
为t秒.
例9
(1)求CP的长(用含t的代数式表示);
解:由题意得BP=3t.∵BC=8,∴CP=8-3t.
解题秘方:点在线段上运动,利用点运动的时间和速度求线段长;
(2)若以点C,P,Q为顶点的三角形和以点B,D,P为顶点的三角形全等,且∠B和∠C是对应角,求a 和t的值.
解题秘方:分两种情况讨论,根据对应关系得出线段相等,求出a,t 的值.
解:∵AB=10,点D为AB的中点,
∴BD= AB=5.
由题意得CQ=at.
需分两种情况讨论:
若△BDP≌△CPQ,则BD=CP,BP=CQ,
∴ 5=8-3t,3t=at,解得t=1,a=3;
若△BDP≌△CQP,则BP=CP,BD=CQ,
∴ 3t=8-3t,5=at,解得t=,a=.
由8-3t>0,t>0,得0<t<,∴ t=1,t=均符合题意.
综上所述,a=3,t=1 或a=,t= .
教你一招
动态问题的求解思路:
此类动态数学问题的特点是动中有静,静中有动. 解题时通常用到分类讨论思想、方程思想及数形结合思想. 分情况对题目进行讨论,结合图形根据全等三角形的性质列出方程求解.
解法提醒
由∠ B 和∠ C 是对应角可知DP 和PQ 是对应边,而其他两组边的对应关系不确定,因此要分BD与CP 是对应边、BP 与CP 是对应边两种情况讨论.
易错点
全等三角形的对应边关系不明确时未检验而出错
1
已知△ABC的三边长为3,5,7,△DEF的三边长为3,3x-2,2x-1,若△ABC与△DEF全等,则x 等于( )
A. B.4 C.3 D.3 或
例10
错解:D
正解:分两种情况讨论:
当3x-2=5时,x= ,当x= 时,2x-1=≠7,所以x≠;
当3x-2=7 时,x=3,当x=3 时,2x-1=5,所以x=3.
答案:C
诊误区:
该题不仅需分类讨论,还必须对第三组对应边进行验证,只有当第三组对应边也相等时,才符合题意.
考法
利用全等三角形的性质求线段长
1
[中考·成都] 如图14.1-11,已知△ ABC ≌ △ DEF,点B,E,C,F依次在同一条直线上. 若BC=8,CE=5,则CF的长为________.
例11
3
试题评析:本题主要考查全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质找准对应边是解题的关键.
解:∵△ ABC ≌△ DEF,∴ BC=EF.
∵BC=8,∴EF=8.又∵ EC=5,∴ CF=EF-EC=8-5=3.
考法
利用全等三角形的性质求角度
2
[中考·济南]如图14.1-12,已知△ABC≌△DEC,∠ A=60°,∠ B=40°,则∠DCE的度数为( )
A. 40°
B. 60°
C. 80°
D. 100°
例12
试题评析:本题考查全等三角形的性质、三角形内角和定理,掌握全等三角形的对应角相等是解题的关键.
解:∵在△ABC中,∠A=60°,∠B=40°,
∴∠ ACB=180°- ∠ A- ∠ B=80°.
∵△ABC≌△DEC,∴∠DCE= ∠ACB=80°.
答案:C
1. [期中•天津南开区]下列新能源汽车标志中,不是由多个全等图形组成的是( )
C
2. 如图,△ABC≌△DEF,点A 和点D是对应点,点C和点F 是对应点,则∠ B 的对应角是( )
A. ∠DEF
B. ∠D
C. ∠F
D. ∠ACB
A
3. [中考·淄博]如图,若△ ABC ≌ △ ADE,则下列结论中一定成立的是( )
A.AC=DE
B. ∠BAD= ∠CAE
C.AB=AE
D. ∠ABC= ∠AED
B
4. [新考法 动态分析法]如图,AB=12 cm,CA⊥AB于点A,DB⊥AB于点B,且AC=4 cm,BD=8 cm. 点P由点B向点A运动,速度为1 cm/s,点Q由点B 向点D运动,速度为
v cm/s,P,Q两点同时出发. 当
△CAP与△PQB全等时,求v 的值.
嘉嘉:v=2.
淇淇:嘉嘉考虑得不全面,v 还有另外一个值.
下列判断正确的是( )
A. 淇淇说得不对,v 就是2
B. 淇淇说得对,v 的另外一个值是
C. 淇淇说得对,v 的另外一个值是6
D. 两人说得都不对,v 应有三个不同的值
B
5. [母题 教材P31 习题T4]如图,△EFG≌△NMH,点H,G在线段EN上,若EH=1,NH=3,则HG的长为______.
2
6. [期末·榆林]如图,△DBE≌△ABC,点A在DE上,DE∥BC,若∠E=41°,则∠ABD的度数为______.
41°
7. [新趋势 学科内综合]如图,Rt △ AOB ≌Rt △CDA,且A(-1,0),B(0,2),则点C的坐标是_______.
(-3,1)
8. 三个全等三角形按如图的方式摆放,则∠ 1+ ∠ 2+ ∠ 3 的度数为________.
180°
9. 如图,△ABC≌△ DEF,且点A,D,C,F在同一直线上,点B,C,E在同一直线上.
(1)若CD=CF,求证:AD=CD;
证明:∵△ABC≌△DEF,∴AC=DF.
∴AC-CD=DF-CD,即AD=CF.
又∵CD=CF,∴AD=CD.
(2)若∠A=30°,∠B=80°,求∠CEF的度数.
解:∵∠A=30°,∠B=80°,
∴∠ACB=180°-∠A-∠B=70°.
∴∠ECF=∠ACB=70°.
∵△ABC≌△DEF,∴∠F=∠ACB=70°.
∴∠CEF=180°-∠ECF-∠F=180°-70°-70°=40°.
$