内容正文:
八年级上册 · 数学(浙教版)
第3讲 全等三角形及其判定(1.4~1.5)
(一)全等三角形的概念及性质
例题精析
例1 如图,,点在边上,与交于点,已知,,,。(1)求的度数。(2)求与的周长和。
▸思路点拨 在图中找全等三角形的对应线段和对应角,由已知求解即可。
▸过程详解 解:(1)因为,,所以。因为,所以。所以,即的度数为。(2)因为,所以,。所以与的周长和。
▸总结升华 全等三角形对应边相等,对应角相等。
变式训练
1. 如图,已知,给出下列结论:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦。其中正确的有( )
A.4个
B.5个
C.6个
D.7个
(二)三角形全等的判定
例题精析
例2 如图,与交于点,,,是上两点,且,。求证:(1)。(2)。
▸思路点拨 在图中标记已知条件,先证,再根据全等三角形的性质证明即可。
▸过程详解 证明:(1)在和中,因为,,,所以(SSS)。所以。(2)因为,所以。因为,,所以。所以。
▸总结升华 三边对应相等的两个三角形全等。
变式训练
2. 小明用四根木条摆成如图所示的四边形,其中,。当他不断改变的大小,使这个四边形的形状发生改变时,他发现与的大小存在着一个规律,那么与的大小存在什么关系呢?请说明理由。
例3 如图,在和中,,,,连结,,与交于点,与交于点。求证:(1)。(2)。
▸思路点拨 (1)根据题意先证明,即可证明;(2)由,可证得,再根据三角形内角和,求得,因此得证。
▸过程详解 证明:(1)因为,所以,即。在和中,因为,,,所以(SAS)。所以。(2)因为,所以。因为,,又因为,,所以,所以。
▸总结升华 两边及其夹角对应相等的两个三角形全等。
变式训练
3. 如图,点,,,在同一条直线上,,,。求证:。
例4 (1)如图1所示,在中,,,直线经过点,直线,直线,垂足分别为,。求证:。(2)如图2所示,将(1)题中的条件改为:在中,,,,三点都在直线上,并且有,其中为任意钝角,请问结论是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由。
▸思路点拨 (1)根据,得,而,根据等角的余角相等得,然后根据AAS可判断,则,,于是;(2)利用,则,得出,进而证得,即可得出答案。
▸过程详解 (1)证明:因为,,所以。因为,所以。因为,所以。在和中,因为,,,所以(AAS)。所以,。所以。(2)结论成立,证明:因为,所以。所以。在和中,因为,,,所以(AAS)。所以,。所以。
▸总结升华 本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,是全等三角形中常见的“一线三等角模型”,当三个角为直角时,更为特殊,可称为“K字全等模型”。
变式训练
4. 如图,在中,,,于点,于点。求证:(1)。(2)。
(三)全等三角形中常见的辅助线
倍长中线法
▸常见模型
例题精析
例5 【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,中,若,,求边上的中线的取值范围。小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图2,延长到点,使,连结。请根据小明的方法思考:(1)如图2,由已知和作图能得到的理由是( )A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA (2)如图2,长的取值范围是( )A. B. C. D.
▸思路点拨 (1)根据全等三角形的判定条件求解即可。(2)根据全等三角形的性质得到,由三角形三边关系得到,即可求出。
▸过程详解 解:(1)延长到点,使,连结。因为为的中线,所以,又因为,,所以(SAS),故选B。(2)因为,所以,在中,,所以,所以,故选C。
▸总结升华 本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,利用了全等三角形中常用辅助线——倍长中线法构造全等三角形。解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论转化到同一个三角形中。
变式训练
5. 如图,中,,是中线,有下面四个结论:①与的面积相等;②;③若是线段上的一个动点(点不与点,重合),连结,,则的面积比的面积大;④,是所在直线上的两个动点(点与点不重合),若,连结,,则。所有正确结论的序号是( )
A.①②③④
B.①②④
C.②③
D.①③④
截长补短法
▸模型分析 截长补短的方法适用于求证线段的和差倍分关系。截长:指在线段中截取一段等于已知线段;补短:指将短线段延长,延长部分等于已知线段。该类题目中常出现等腰三角形、角平分线等关键词句,可以采用截长补短法构造全等三角形来完成证明过程。
▸模型图示 (1)截长:在较长线段上截取一段等于某一短线段,再证剩下的那一段等于另一短线段。例:如图1,求证。方法:①在上取一点,使得,证;②在上取一点,使,证。(2)补短:将短线段延长,证与长线段相等。例:如图2,求证。方法:①延长至点处,使,证;②延长至点处,使,证。
例6 把两个全等的直角三角形的斜边重合,组成一个四边形,以为顶点作,交边,于点,。(1)如图1,若,,两边分别交,于点,,,,三条线段之间有何数量关系?证明你的结论。(2)如图2,当时,,,三条线段之间有何数量关系?证明你的结论。(3)如图3,在(2)的条件下,若将点,改在,的延长线上,完成图3,其余条件不变,则,,三条线段之间有何数量关系?(直接写出结论,不必证明)
▸思路点拨 (1)延长到点,使,证,推出,,证,推出即可;(2)延长到点,使,证,推出,,证,推出即可;(3)在截取,连结,证,推出,,证,推出即可。
▸过程详解 解:(1)。证明:如图1,延长到点,使,连结。因为,所以。因为,所以。在和中,因为,,,所以(SAS),所以,。因为,所以,,所以。在和中,因为,,,所以(SAS),所以。因为,所以。(2)。证明:如图2,延长到点,使,连结。因为,所以。因为,所以,。在和中,因为,,,所以(SAS),所以,。因为,,,所以,所以,,所以。在和中,因为,,,所以(SAS),所以。因为,所以。(3)补充完成题图,如图3。。证明:如图3,在上截取,连结。因为,,所以,所以。因为,所以。在和中,因为,,,所以(SAS),所以,。因为,所以,所以。在和中,因为,,,所以(SAS),所以。因为,所以。
▸总结升华 本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,利用了全等三角形中常用辅助线——截长补短法构造全等三角形,然后利用全等三角形解题,这是解决线段和差问题最常用的方法。
变式训练
6. 如图,在中,平分,,,,则的长为( )
A.3
B.9
C.11
D.15
旋转法
▸模型分析 旋转:将包含一条短边的图形旋转,使两短边构成一条边,证与长边相等。注:旋转需要特定条件(旋转后两个图形的短边共线),该方法常在半角模型中使用。
▸模型图示 如图,已知,,求证:。方法:旋转至处,证。
例7 (1)如图1,在正方形中,,分别是,上的点,且,连结,探究,,之间的数量关系,并说明理由。(2)如图2,在四边形中,,,,分别是,上的点,且,此时(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由。
▸思路点拨 (1)典型的“夹半角模型”,把绕着点顺时针旋转得到,则,由于,则,因此,,三点共线,再证,最后根据边的关系即可证明;(2)图形变式题可以参考第一问的思路,把绕着点顺时针旋转的度数,得到,则,再证,最后根据边的关系即可证明。
▸过程详解 解:(1)。理由如下:因为四边形是正方形,所以,。如图1,把绕着点顺时针旋转得到,由旋转知,,所以,,因为,所以,所以,,三点共线。因为,所以,所以。又因为,所以(SAS),所以。又因为,所以。(2)成立。理由如下:因为,如图2,把绕着点顺时针旋转的度数,得到,由旋转知,,所以,,。因为,所以,所以,,三点共线。因为,所以,所以。又因为,所以(SAS),所以。又因为,所以。(用截长补短法也可求解)
▸总结升华 本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,利用了全等三角形中常用辅助线——旋转法构造全等三角形,正确的根据“夹半角模型”作出辅助线是解题的关键。
变式训练
7. 在中,,,是直线上的一点,连结,将线段绕点逆时针旋转,得到线段,连结。(1)操作发现 如图1,当点在线段上时,请你直接写出与的位置关系为______;线段,,的数量关系为______。(2)猜想论证 当点在直线上运动时,①如图2,是点在射线上,请你写出线段,,的数量关系,并证明;②如图3,是点在射线上,请直接写出线段,,的数量关系。
链接好题
1. 如图,将沿折叠,的对应边恰好经过顶点,,设,,则下列等式成立的是( )
A.
B.
C.
D.
参考答案
变式训练 1 C
变式训练 2 。理由如下:连结。在和中,因为,,,所以(SSS)。所以。
变式训练 3 因为,所以。在和中,因为,,,所以(SAS)。所以。
变式训练 4 (1)因为于点,于点,所以。所以。因为,所以。易得。在和中,因为,,,所以(ASA)。(2)因为,所以,,所以。
变式训练 5 B【解析】因为是中线,所以,所以与的面积相等,故①正确。延长至点,使,如图1。因为,,所以(SAS),所以,则在中,,所以,故②正确。是线段上的一个动点(点不与点,重合),连结,,如图2,因为,所以。又因为与的面积相等,所以的面积和的面积相等,故③不正确。,是所在直线上的两个动点(点与点不重合),若,连结,,如图3,由,,,可得,所以,所以,故④正确,故选B。
变式训练 6 C【解析】如图,在上截取,连结,因为平分,所以,在和中,因为,,,所以(SAS),所以,,又因为,所以,,因为,,所以,所以,因为,,所以。故选C。
变式训练 7 (1)因为,所以,因为,,所以(SAS),所以,,因为,所以,所以,因为,,所以,故答案为,。(2)①。证明:因为,所以,因为,,所以(SAS),所以,因为,所以。②。
链接好题 1 B【解析】因为将沿折叠,的对应边恰好经过顶点,,因为,所以,,所以,所以,所以,故选B。
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