内容正文:
第4章 三角形
4.3.5 全等三角形的应用
学习目标
1.熟练掌握全等三角形的判定定理,全面认清条件
2.能正确地利用相关条件判定三角形全等;
3.运用全等三角形的判定方法解决线段相等和角相等的相关应用问题.
任务导入
如图,为测量河宽 AB,小楠从河岸的 A 点沿着与 AB 垂直的方向走到 C 点,并在 AC 的中点 E 处立一根标杆,然后从 C 点沿着与 AC 垂直的方向走到 D 点,使点D,E,B 恰好在一条直线上. 于是小楠说:"CD 的长就是河的宽度."你认为小楠说得对吗?为什么?
探索展示
如图,在△AEB 和△CED 中
∠A =∠C = 90°
AE = CE
∠AEB =∠CED (对顶角相等),
∴△AEB≌△CED (角边角)
从而 AB = CD
即 CD 的长就是河的宽度.
因此,小楠说得对.
应用提升
例1 小玲家有一个小口玻璃瓶,她想知道它的内径是多少,但是尺子不能伸到里边测量,于是她想了个办法:将两根长度相同的细木条的中点固定在一起,木条可以绕中点转动(如图所示),使 CD 与瓶底平行,这样只要量出 AB 的长,就可以知道玻璃瓶的内径是多少,你知道其中的理由是什么吗(木条的粗细忽略不计)?
解:如图,连接 AB,CD,
由题意可知,OA = OB = OC = OD
在△AOB 和△COD 中
OA = OC
∠AOB =∠COD (对顶角相等)
OB = OD
∴△AOB≌△COD (SAS)
从而 AB = CD
即 AB 的长等于玻璃瓶的内径.
应用提升
例2 在甲楼底部、乙楼顶部分别安装一盏射灯. 其中 A 灯恰好照到 B 灯,B 灯恰好照到甲楼的顶部 C 处,如图所示. 已知 AE 为水平线,CA⊥AE,BE⊥AE,如果两盏灯的光线 AB,BC 与水平线的夹角相等,那么能否说甲楼高度是乙楼高度的 2 倍?为什么?
C
B
A
E
应用提升
例2 在甲楼底部、乙楼顶部分别安装一盏射灯. 其中 A 灯恰好照到 B 灯,B 灯恰好照到甲楼的顶部 C 处,如图所示. 已知 AE 为水线,CA⊥AE,BE⊥AE,如果两盏灯的光线 AB,BC 与水平线的夹角相等,那么能否说甲楼高度是乙楼高度的 2 倍?为什么?
C
B
A
E
解:如图,过点 B 作 BF⊥AC,交 AC 于点 F,
则∠CFB =∠AFB = 90°.
又∵∠CFB =∠CAE = 90°
∴ FB∥AE
从而∠ABF =∠BAE
∵两盏灯的光线 AB,BC 与水平线的夹角相等
∴∠CBF =∠BAE
从而∠CBF =∠ABF
在△CBF 和△ABF 中
∠CBF =∠ABF
BF = BF
∠CFB =∠AFB
∴△CBF≌△ABF(ASA)
从而 CF = AF
又 ∵FA⊥AE,BE⊥AE,且 AE∥FB
∴ AF,EB 是平行线 AE 与 FB 的公垂线段
故 AF = EB,从而AC = 2AF = 2EB
因此,可以说甲楼高度是乙楼高楼的 2 倍
还有其他方法证明AF = EB吗?
应用提升
例2 在甲楼底部、乙楼顶部分别安装一盏射灯. 其中 A 灯恰好照到 B 灯,B 灯恰好照到甲楼的顶部 C 处,如图所示. 已知 AE 为水线,CA⊥AE,BE⊥AE,如果两盏灯的光线 AB,BC 与水平线的夹角相等,那么能否说甲楼高度是乙楼高度的 2 倍?为什么?
C
B
A
E
证:在△AFB和△BEA中
∠ABF =∠BAF
BF = AE
∠AFB =∠BEA=90O
∴△AFB≌△BEA(ASA)
从而 AF = BE
还有其他方法证明AF = EB吗?
应用提升
1.如图,太阳光线AC与A'C'是平行的,同一时刻两根竖立的木杆在太阳光照射下的影子一样长. 由此能判断这两根木杆一样长吗?为什么?
A
A'
B
C
B'
C'
解:∵ AC∥A'C'
∴∠ACB =∠A'C'B'
由题意,BC=B'C',AB⊥BC,A'B'⊥B'C'
在△ABC 和△A'B'C' 中
∠ACB =∠A'C'B'
BC = B'C'
∠ABC =∠A'B'C'
∴△ABC≌△A'B'C'(ASA)
从而 AB = A'B'
∴这两根木杆一样长.
1.点到河对面的目标A之间的距离,他们在B点同侧选择了一点C,测得∠ABC=70°,∠ACB=40°然后在M处立了标杆,使∠CBM=70°,那么他们为了能测得A,B之间的距离,还需要( )
当堂检测
已知条件 补充条件 判定方法
AC=DC,∠A=∠D SAS
∠A=∠D,AB=DE ASA
∠A=∠D,AB=DE AAS
AC=DC,AB=DE SSS
如图,在△ABC和△DEC中,已知一些相等的边或角(见下表),请再补充适当的条件,从而能运用已学的判定方法来判定△ABC≌△DEC.
当堂检测
例3 已知:如图,AB = CD,BC = DA,E,F 是 AC上的两点,且 AE = CF. 求证:BF = DE.
证明:在△ABC 和△CDA 中,
∴△ABC≌△CDA (SSS).
∴∠BCF =∠DAE.
AB = CD,
BC = DA,
AC = CA (公共边),
在△BCF 和△DAE 中,
∴△BCF≌△DAE (SAS).
∴ BF = DE.
BC = DA,
∠BCF = ∠DAE,
CF = AE,
全等三角形的判定与性质的综合运用
2
例4 如图,在四边形 ABCD 中,AB=AD,BC=DC,E 为 AC 上的一动点(不与 A 重合),在点 E 移动的过程中 BE 和 DE 是否相等?若相等,请写出证明过程;若不相等,请说明理由.
解:相等.理由如下:
在△ABC 和△ADC 中,
AB=AD,
AC=AC,
BC=DC,
∴△ABC≌△ADC (SSS),
∴∠DAE=∠BAE.
在△ADE 和△ABE 中,
AB=AD,
∠DAE=∠BAE,
AE=AE,
∴△ADE≌△ABE (SAS).
∴ BE=DE.
本题考查了全等三角形的判定和性质,一般以考查三角形全等的方法为主,判定两个三角形全等,先根据已知条件或求证的结论确定三角形,然后再根据三角形全等的判定方法,看缺什么条件,再去证什么条件.本题要特别注意“SSA”不能作为三角形全等的证明依据使用.
方法总结
例5 如图,已知 CA = CB,AD = BD,M,N 分别是 CA,CB 的中点,求证:DM = DN.
在△ACD 与△BCD 中,
证明:
CA = CB (已知),
AD = BD (已知),
CD = CD (公共边),
∴△ACD≌△BCD (SSS).
连接 CD,如图所示.
∴∠A =∠B.
又∵M,N 分别是 CA,CB 的中点,
∴ AM = BN.
N
A
B
D
C
M
在△AMD 与△BND 中,
AM = BN (已证),
∠A =∠B (已证),
AD = BD (已知),
∴△AMD≌△BND (SAS).
∴ DM = DN.
N
A
B
D
C
M
考试考法
2. 风力发电具有环保、节能、可再生等优点,现已被广泛推广应用,其风力发电基础底座直径的大小引起同学们的兴趣,某综合实践小组的同学开展了以测量为主题的项目学习活动,形成了如下活动报告:
项目主题 实物的测量与计算
驱动问题 如何测量风力发电基础底座的直径
活动内容 利用三角形全等的知识进行测量与计算
考试考法
活动过程 如图所示为测量方案示意图,AB为东西方向风力发电基础底座的直径.
①从点A处向正西方向步行4 m到达点C处;
②从点B处向正东方向步行4 m到达点D处;
③从点D处沿正南方向步行一定距离
到达点E处,F为DE的中点;
④从点E处沿正东方向步行16 m到达
点G处,此时C,F,G三点在一条直线上
考试考法
(1)请根据上述数据,计算风力发电基础底座的直径AB的长.
【解】根据题意,得∠CDF=∠GEF,∠CFD=∠GFE.
因为F为DE的中点,所以DF=EF.
在△CDF和△GEF中,∠CDF=∠GEF,
DF=EF,∠CFD=∠GFE,
所以△CDF≌△GEF(角边角).所以CD=GE=16 m.
因为AC=BD=4 m,
所以AB=CD-AC-BD=16-4-4=8(m).
考试考法
返回
(2)请你设计一个不同的测量方案,并在图中画出示意图.(不需写出测量数据)
【解】答案不唯一,合理即可.如:如图,分别在AB,BA的延长线上取两点D,C,在风力发电基础底座外取一点E(点E不在直线AB上),作射线DE,CE,并分别在射线CE,DE上取点F,G,使EF=CE,EG=DE,连接GF,测得AC,BD,GF的长即可.
考试考法
3.小川在物理课上学习了发声物体的振动实验后,对其做了进一步的探究.在一个支架的横杆点O处用一根细绳悬挂个小球A,小球A可以自由摆动,如图①,OA表示小球静止时的位置,当小川用发声物体靠近小球时,
考试考法
如图②,小球从OA摆到OB位置,此时过点B作BD⊥OA于点D,且测得点B到OA的距离BD为10 cm,当小球摆到OC位置时,OB与OC恰好垂直(图中的A,B,O,C在同一平面上),过点C作CE⊥OA于点E,测得点C到OA的距离CE为18 cm,则在两次摆动中,点B和点C的高度差DE的长为________cm.
8
考试考法
4. 如图,为了测量学校旗杆AB和教学楼CE顶端之间的距离,学习小组设计了如下的测量方案,他们首先取地面BC的中点D,此时用测角仪恰好测得∠ADE=90°,并量得旗杆高度AB=10.8 m,教学楼高度CE=20.2 m,则AE的长为________m.
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课堂小结
判定三角形全等的思路
已知两边
已知一边一角
已知两角
找夹角(SAS)
找第三边(SSS)
找任一角(AAS)
边为角的对边
边为角的一边
找角的另一边(SAS)
找边的对角(AAS)
找夹边的另一角(ASA)
找夹边(ASA)
找其中一角的对边(AAS)
$