内容正文:
第十四章 全等三角形 知识清单
一、核心知识总结(必背・单元重点)
1. 全等三角形及其性质
1.1 全等形
形状、大小相同的图形放在一起能够完全重合。能够完全重合的两个图形叫作全等形。
示例:对开的大门两扇门页、铺设地面的同规格方砖,放在一起能够完全重合,都是全等形。
1.2 全等三角形
能够完全重合的两个三角形叫作全等三角形。
示例:把 沿直线 平移得到 ,两个三角形能够完全重合,所以 。
1.3 平移、翻折、旋转与全等
一个图形经过平移、翻折、旋转后,位置变化了,但形状、大小都没有改变,即平移、翻折、旋转前后的图形全等。
示例:把 沿直线 翻折 得到 ;绕点 旋转得到 ,前后两个三角形分别全等。
1.4 全等符号与对应元素
全等用符号”“表示,读作”全等于”。
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,重合的边叫作对应边,重合的角叫作对应角。
注意:记两个三角形全等时,通常把表示对应顶点的字母写在对应的位置上。 示例:若 ,则点 与点 、点 与点 、点 与点 分别是对应顶点; 与 、 与 、 与 分别是对应边。
1.5 全等三角形的性质
全等三角形的对应边相等,全等三角形的对应角相等。
示例:若 ,则 ,,,,。
2. 三角形全等的判定
2.1 边角边()
两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(可以简写成”边角边”或”“)。
示例:在 和 中,,,(公共边),则 。
2.2 角边角()
两角和它们的夹边分别相等的两个三角形全等(可以简写成”角边角”或”“)。
示例:在 和 中,(公共角),,,则 。
2.3 角角边()
两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等(可以简写成”角角边”或”“)。
示例:在 和 中,,,,则 。
2.4 边边边()
三边分别相等的两个三角形全等(可以简写成”边边边”或”“)。
示例:在 和 中,,,(公共边),则 。
2.5 三角形的稳定性
将三根木条钉成一个三角形木架,这个三角形木架的形状、大小就不变了,也就是三角形具有稳定性。
示例:钢架桥的三角形结构、自行车的三角架等都利用了三角形的稳定性。
2.6 斜边、直角边()
斜边和一直角边分别相等的两个直角三角形全等(可以简写成”斜边、直角边”或”“)。
示例:在 和 中,(斜边),(直角边),则 。
注意:”“只适用于直角三角形,一般三角形不能使用。
2.7 尺规作图
用直尺和圆规可以完成下列基本作图:
基本作图
关键步骤
作一个角等于已知角
以已知角顶点为圆心作弧交两边,再以相等半径作弧,取对应弦长截弧得交点
已知三边作三角形
先作一边,再分别以两端点为圆心、另两边为半径作弧,两弧交点即第三顶点
已知两边及夹角作三角形
先作已知角,再在角的两边上分别截取给定长度
已知两角及夹边作三角形
先作夹边,再在两端点处分别作已知角
过直线外一点作平行线
作截线,再作相等的同位角(或内错角)
示例:作一个角 等于已知角 :以点 为圆心、任意长为半径作弧交 于点 ;作射线 ,以 为圆心、 为半径作弧交 于点 ;以 为圆心、 为半径作弧与前弧交于点 ;过点 作射线 ,则 。
3. 角的平分线
3.1 作一个角的平分线
已知 ,作法:以点 为圆心、适当长为半径作弧,交 于点 、交 于点 ;分别以点 为圆心、大于 的长为半径作弧,两弧在 的内部相交于点 ;作射线 ,则射线 为 的平分线。
示例:工人师傅常用角尺平分一个角,其依据就是这种作图方法。
3.2 角的平分线的性质
角的平分线上的点到角两边的距离相等。
示例:若 是 的平分线,点 在 上,,,垂足分别为 ,则 。
3.3 角的平分线的判定
角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上。
示例:若点 在 的内部,且点 到 的距离相等,则点 在 的平分线上。
注意:在角的内部,角的平分线(顶点除外)可以看成到角两边距离相等的所有点的集合。
二、二级结论与方法技巧
1. 常用二级推论
1.1 全等三角形的对应线段相等
若 ,则对应边上的高、中线、角平分线也分别相等。如 分别为对应边上的高,则 。
1.2 全等三角形的周长、面积相等
全等三角形的周长相等、面积相等;反过来,周长(或面积)相等的两个三角形不一定全等。
1.3 两边和其中一边的对角不能判定全等
两边和其中一边的对角分别相等的两个三角形不一定全等(即”边边角”不成立),不能作为全等的判定依据。
1.4 三个角分别相等不能判定全等
三个角分别相等的两个三角形不一定全等,只能保证形状相同(相似),不能保证大小相同。
1.5 三角形的三条角平分线交于一点
三角形的三条角平分线交于一点,这个点到三角形三边的距离相等。
1.6 全等变换
平移、翻折、旋转都不改变图形的形状和大小,称为全等变换;经过全等变换前后的两个图形全等。
2. 解题方法与操作步骤
2.1 证明线段(角)相等的思路
要证线段相等或角相等,可先证它们所在的三角形全等,再由”全等三角形的对应边(角)相等”得出结论。如要证 ,可先证 ,得 。
2.2 寻找全等条件的方法
从题目中找相等关系:公共边、公共角、对顶角、中点(得相等线段)、角平分线(得相等角)、平行线(得同位角、内错角相等)、垂直(得直角),再把条件对应到 、、、、 所需的三对条件上。
2.3 证明角平分线的方法
要证一条射线是角的平分线,可证该射线上角的内部一点到角两边的距离相等(用性质逆用),或证两个角相等。如证 平分 ,可证点 到 的距离相等。
2.4 尺规作图的一般方法
利用全等三角形的知识完成基本作图:作一个角等于已知角、作已知角的平分线、已知三边(或两边夹角、两角夹边)作三角形、过直线外一点作平行线,其原理都是构造全等三角形。
3. 证明与计算小技巧
技巧
要点
示例
找公共边
两个三角形共有一条边时,该边相等可直接作为判定条件
证 时
找公共角、对顶角
公共角、对顶角相等是隐藏的相等角
(公共角)
由中点得相等线段
中点是隐藏的”边相等”条件
是 中点,则
由角平分线得相等角
角平分线隐藏”角相等”
平分 ,则
由平行线得相等角
平行线产生同位角、内错角相等
,则同位角相等
由垂直得直角
垂直隐藏 直角条件
,则
4. 常见考试模型
4.1 一线三等角( 字型)模型
模型:一条直线上有三个相等的角(常见为三个直角),结合一组相等的边,可构造全等三角形。如 ,且 时,。
限定:三个角共线相等,且需有一组对应边相等。
示例:如矩形内构造”一线三垂直”,证三角形全等后求线段长。
4.2 手拉手(旋转型全等)模型
模型:两个共顶点的等腰(等边)三角形绕公共顶点旋转,可得到全等三角形。若 与 都是等边三角形且共顶点 ,则 ,得 。
限定:两个三角形共顶点、腰相等,且夹角相等。
示例:如两个等边三角形共顶点,证 且 与 的夹角为 。
4.3 倍长中线模型
模型:延长中线一倍,构造全等三角形。若 是 的中线,延长 到 使 ,连接 ,则 ,得 。
限定:需已知(或可证)中点和延长后的相等关系。
示例:如已知中线与边的数量关系,倍长中线转移线段后再求解。
4.4 截长补短模型
模型:证线段和差关系(形如 )时,在大线段上截取一段等于小线段(截长),或延长小线段使等于大线段(补短),构造全等。
限定:结论涉及线段的和或差。
示例:如证 ,可在 上截取 ,再证 。
4.5 角平分线模型
模型:过角平分线上一点作两边的垂线段,由”角的平分线上的点到角两边的距离相等”得两条垂线段相等;角平分线加平行线可构造等腰三角形。
限定:垂线段是点到两边的距离,需过角平分线上的点作垂线。
示例:如角平分线上一点作两边垂线得 ,再证全等求线段。
三、章节高频易错点 + 错解 / 正解对比
易错点 1:把”两边和其中一边的对角”(边边角)误当作全等判定
典例:已知 与 满足 ,,,这两个三角形全等吗?
错解:有两边和其中一边的对角分别相等,符合”边边角”,所以 。
正解:不能判定。两边和其中一边的对角分别相等,不能保证两个三角形全等。如图, 与 满足上述条件,但两者显然不全等。
原因:概念混淆。学生把”边边角”与”边角边”混为一谈,误以为”两边一角”一定能判定全等。“边角边”中的角必须是两边的夹角,而”边边角”中的角是其中一边的对角,该条件不足以唯一确定三角形,不能作为判定依据。
易错点 2:把”三个角分别相等”误当作全等判定
典例:已知两个三角形的三个角分别相等,这两个三角形全等吗?
错解:三个角分别相等,所以这两个三角形全等。
正解:不能判定。三个角分别相等的两个三角形只是形状相同(即相似),大小不一定相同,所以不一定全等。
原因:概念混淆。学生把”形状相同”与”形状、大小都相同”混为一谈。全等要求形状和大小都相同,需要边、角对应相等;三个角相等只能保证形状相同,不能保证大小相同,故不能判定全等。
易错点 3:全等符号中字母顺序与对应顶点不一致,导致对应关系找错
典例:已知 ,写出 的对应角。
错解: 对应 。
正解:由 ,点 与点 、点 与点 、点 与点 分别是对应顶点,所以 对应 。
原因:忽略了”记两个三角形全等时,通常把表示对应顶点的字母写在对应的位置上”这一约定,凭” 对 、 对 、 对 “的惯性找对应关系。对应顶点必须由全等符号中字母的对应位置确定,不能想当然。
易错点 4:证明全等时条件不足或漏写隐含条件
典例:如图,, 平分 ,求证 。
错解:因为 ,,所以 。
正解:在 和 中,,( 平分 ),(公共边),所以 。
原因:条件不充分。用 判定需要”两边一夹角”三对条件,学生只写出了”一对边、一对角”两对条件就下结论,漏掉了隐含的公共边 。证明全等前应先明确用哪种判定方法,再逐条核对是否凑齐三对条件。
易错点 5:角平分线性质中的”距离”误用斜线段
典例:如图, 平分 ,点 在 上, 分别在 上,且 ( 不垂直于 )。据此能否说明点 到角两边的距离相等?
错解:因为 , 分别是点 到 的距离,所以点 到角两边的距离相等。
正解:不能。点到直线的距离是垂线段的长度, 是斜线段(不垂直于两边),不能代表”距离”。须过点 作 的垂线,垂足分别为 ,由角的平分线的性质得 。
原因:混淆”线段长”与”点到直线的距离”。角的平分线的性质中的”距离”专指点到直线的垂线段长度,学生把任意斜线段当成距离。凡涉及”点到直线(角的两边)的距离”,必须先作垂线。
易错点 6: 只适用于直角三角形,却用于一般三角形或漏写斜边条件
典例:已知 和 中,,,且 ,求证 。
错解:因为 ,,所以 。
正解: 要求”斜边和一条直角边分别相等”,而 都是直角边,不包含斜边,不能用 。应改用 :在 和 中,,,,所以 。
原因:使用 前没看清条件。 的适用前提是”直角三角形 + 斜边 + 一条直角边”,且只适用于直角三角形;学生只要看到两个直角三角形、又有两对边相等,就不加区分地用 ,漏掉了”其中一边必须是斜边”这一关键条件。
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