内容正文:
第14章 全等三角形
14.2 三角形全等的判定(第5课时)
斜边、直角边判定
数学新教材人教版 八年级上册
情境引入
直角三角形已有一个特殊条件
回顾
比较两个直角三角形时,两个直角本身已经相等。一般三角形的SAS、ASA、AAS、SSS仍然适用。
新问题
若只知道斜边和一条直角边分别相等,没有给出另一锐角或另一条边,能否判定这两个直角三角形全等?
A
B
C
新知讲授
先认清斜边与直角边
观察与思考
直角所对的边叫斜边,组成直角的两条边叫直角边。在直角位于C的三角形ABC中,AB是斜边。
理解与表达
辨认斜边看的是角与边的对应位置,不是图上画得倾斜的那一条线。图形旋转后,斜边的身份不变。
A
B
C
例题讲解
示例
两个直角三角形的两条直角边分别相等,可以用哪种方法判全等?
答:SAS。
两条直角边之间的夹角都是90度。
两边和夹角分别相等。
直角是两条直角边的夹角。
例题讲解
示例
两个直角三角形的斜边和一个锐角分别相等,能否判全等?
答:能,用AAS。
两个直角相等,再加一组锐角相等。
斜边是两个直角的对边,满足AAS。
直角可作为不需要额外给出的那组等角。
例题讲解
示例
两个直角三角形中,一锐角及其相邻直角边分别相等,能否判全等?
答:能,用ASA。
一组锐角相等,一组直角相等。
所给直角边是这两个角的夹边。
先确认该直角边与给出的锐角相邻。
例题讲解
示例
两个直角三角形中,一锐角及其对边分别相等,能否判全等?
答:能,用AAS。
两直角相等,题给锐角相等。
所给边为已知锐角的对边,满足AAS。
相邻或相对只影响ASA/AAS选择,都能判定。
新知讲授
斜边与直角边的新组合
观察与思考
两个直角三角形的一条直角边重合后,直角保证另一条直角边落在同一垂直射线上。
理解与表达
斜边长度固定,又限制了第三顶点到另一端点的距离。在这条射线上满足距离条件的点只能有一个,两个第三顶点重合。
新知讲授
为什么第三个点不会有两个
观察与思考
若沿垂直射线从顶点C向外移动,点到固定点B的连线长度随位置改变。教材用垂线段最短和三角形外角性质说明远近关系。
理解与表达
因此在同一射线上,斜边的指定长度只对应一个第三顶点。配合已重合的直角边,三角形能够完全重合。
新知讲授
斜边、直角边判定
结论
斜边和一直角边分别相等的两个直角三角形全等。
简称
可以简写成“斜边、直角边”或HL。必须先确认两个三角形都是直角三角形,再对应斜边和直角边。
新知讲授
HL不能用于一般三角形
观察与思考
HL包含“两直角三角形”这个前提。一般三角形只有两边及一边的对角分别相等,属于SSA,不能保证全等。
理解与表达
不能只看到两条边分别相等,就写HL;也不能把一组斜边与另一组直角边对应。直角位置决定斜边位置。
例题讲解
示例
在与中,,、。证明两三角形全等。
答:由HL全等。
AB、DE分别为两直角三角形的斜边。
AC、DF为对应直角边,满足HL。
全等式的第三个位置都应是直角顶点。
例题讲解
示例
若两个直角三角形ABC与BAD共用AB,直角分别位于C、D,则它们的公共斜边条件怎样写?
答:。
C、D的对边都是线段AB。
按对应顶点顺序写为AB=BA。
公共线段的几何身份是斜边,必须由两个直角位置确定。
例题讲解
例6
如图,,垂足分别为C、D,AC=BD。求证BC=AD。
答:BC=AD。
垂直给出,AB=BA为公共斜边。
AC=BD是一组直角边,由HL得。
对应直角边BC=AD。
C对应D,A对应B,因此顺序ABC对应BAD。
例题讲解
示例
如图,,垂足分别为C、D,AC=BD。求证BC=AD。写出一组对应锐角相等的结论。
答:。
由例题条件HL判定ABC与BAD全等。
A对应B,对应锐角BAC与ABD相等。
先固定对应映射,再读出角的关系。
课堂练习
练习
如图,C是路段AB中点,两人从C同时出发,以相同速度分别沿两条直线行走,并同时到达D、E,且。D、E到AB的距离相等吗?为什么?
答:相等,即DA=EB。
同速、同时间得到CD=CE;中点得到CA=CB。
两直角三角形CAD、CBE斜边及一直角边分别相等,由HL全等。
对应直角边DA=EB。
距离是垂线段DA、EB,同行路程CD、CE是斜边。
课堂练习
练习
如图,AB=CD,,垂足分别为E、F,CE=BF。求证AE=DF。
答:AE=DF。
图中C、F、E、B共线,CE=CF+FE,BF=BE+EF,故CF=BE。
ABE与DCF都为直角三角形,斜边AB=DC、直角边BE=CF。
HL全等,故AE=DF。
先由CE=BF减去公共FE,得到真正用于HL的直角边。
课堂练习
练习
从地看、两地的视角是锐角,。到的距离与到的距离相等吗?为什么?
答:相等。
在直角三角形和中,,为公共锐角。
由AAS全等,得AD=BE。
并非每道直角题都必须用HL;这题用公共锐角和斜边更直接。
课堂练习
练习
如图,在ABC中AB=AC,AD是高。求证BD=CD,角。
答:两项结论都成立。
ABD、ACD为直角三角形,斜边AB=AC,AD公共。
由HL全等,得BD=CD及。
给高用HL;给中点且两腰相等时则可以用SSS。
课堂练习
练习
如图,,垂足分别为C、B,AB=DC。求证角。
答:两角相等。
直角三角形ACB与DBC共用BC,斜边AB=DC,由HL全等。
所以。
,,因此相等。
目标角是两个已知直角中剩余的部分。
例题讲解
示例
在与中,,。再补或,哪一个可判全等?
答:两个条件任选一个都可以。
前者给一组直角边AC=DF,后者给另一组直角边BC=EF。
均与斜边相等组成HL。
HL只需要一组对应直角边,但必须对应。
例题讲解
示例
两个直角三角形的斜边都长5,能保证全等吗?
答:不能。
直角与斜边长度固定时,锐角仍可不同。
还需要一组对应直角边或一组对应锐角等条件。
HL中的直角边条件不能省略。
例题讲解
示例
两个直角三角形都有一直角边长3,能保证全等吗?
答:不能。
另一条直角边可取不同长度,形状和斜边长度都可改变。
一条直角边加一个直角属于两个条件,仍不足够。
已知是直角三角形也不能忽略必要的长度条件。
例题讲解
示例
两直角三角形由HL全等,剩余一组直角边分别为2x+3与13,求x。
答:。
对应直角边相等,。
解得。
求方程前应说明两边为什么对应相等。
例题讲解
示例
在与中,,、,。求。
答:53度。
由HL得,所以。
与互余,故。
E对应B,而不是A;先确认角的对应。
方法归纳
直角三角形判定选择
先识别给定元素
① 两直角边用SAS,斜边和一直角边用HL。
② 一边和一锐角可结合直角用ASA或AAS。
再处理隐含关系
① 垂直推出直角,中点或和差推出直角边相等。
② 全等之后才读取题目所需的对应边角。
例题讲解
示例
在和中,,公共,。应选HL还是AAS?
答:选AAS更直接。
已知直角、锐角、斜边,满足AAS。
没有给出一组直角边相等,因此不能直接用HL。
判定名称要跟随现有条件,不要只因图中有直角就写HL。
例题讲解
示例
证明中写“AB=DE,AC=DF,所以ABC与DEF全等(HL)”,还应补充什么?
答:先说明,即两三角形为直角三角形。
HL的前提是两直角三角形。
同时确认AB、DE为斜边,AC、DF为对应直角边。
两组边相等脱离直角前提,就不再是HL。
例题讲解
示例
点P到直线l的距离为线段PA的长,已知A在l上。还应具备什么关系?
答:。
点到直线的距离是垂线段的长度。
任意斜线段不能直接作为距离。
应用题中的“到路段的距离”要落实到垂足与垂线段。
新知讲授
本课证明不提前使用勾股定理
观察与思考
HL可以直接作为本课所学的直角三角形全等判定。遇到斜边和一直角边相等,不需要先算出第三边再证明。
理解与表达
写证明时先列两个直角,再列斜边和直角边相等。现有条件已经足够,避免引入尚未学习或题目未要求的计算。
课堂总结
直角三角形的全等
HL
斜边和一直角边分别相等。
前提
先确认两个直角。
对应
直角顶点对应,斜边对应斜边。
其他判定
SAS、ASA、AAS、SSS同样适用。
应用
距离相等、等腰高线、对应锐角。
针对训练
训练
两个直角三角形斜边相等,还需什么可用HL?
答:一组对应直角边相等。
HL为斜边与一直角边。
给对应锐角也能判全等,但那使用AAS。
针对训练
训练
直角在B的三角形ABC,斜边是______。
答:AC。
斜边与直角相对。
不要固定把AB当作斜边。
针对训练
训练
判断下列说法。
(1) 任意两个三角形两边分别相等可用HL。
错误
必须先是直角三角形。
(2) 两直角边分别相等的直角三角形全等。
正确
SAS即可。
(3) 斜边和一直角边分别相等的直角三角形全等。
正确
HL。
先核对前提,再核对边的类型。
针对训练
训练
在与中,,。证明。
答:BC=DC。
公共AC为斜边,AB=AD为对应直角边。
HL得ABC与ADC全等,BC=DC。
公共线段AC位于两个直角的对面。
针对训练
训练
AB中点为M,AD、BE均垂直AB,MD=ME。证明AD=BE。
A
M
B
D
E
答:AD=BE。
AM=BM,MD=ME为斜边。
两直角三角形MAD、MBE由HL全等。
中点给直角边相等,等长斜线给斜边相等。
针对训练
训练
两直角三角形按HL全等,对应直角边为3x-1与2x+6。求x及边长。
答:x=7,边长20。
得。
代入。
求出未知数后继续求题目要求的长度。
针对训练
训练
在与中,,、,。求。
答:26度。
HL全等,。
。
直角三角形中两个锐角互余。
针对训练
训练
在中,,于,,。求及。
答:BC=10,角BAC=56度。
HL得ABD与ACD全等,所以CD=BD=5、。
分别相加求整边与整角。
一组全等同时给出边平分与角平分。
针对训练
训练
两根斜撑分别从同一地面点O连接到两根竖直立柱的顶点A、B,两柱底C、D与O的距离相等,OA=OB。证明两柱高相等。
O
C
D
A
B
答:AC=BD。
OCA、ODB为直角三角形,斜边OA=OB,直角边OC=OD。
HL全等,对应柱高相等。
把竖直条件转成直角,把柱高看作剩余对应直角边。
针对训练
训练
路段AB长10米,M是中点。D、E分别在过A、B的垂线上,MD=ME=13米。已测DA=12米,求EB。
答:12米。
MA=MB=5,两个三角形为直角三角形,MD=ME。
HL全等得DA=EB,因此EB=12米。
无需计算平方或开方,直接通过全等转移距离。
方法归纳
本课解题方法
直角图形优先核对边的身份
① 直角对面是斜边,组成直角的是直角边。
② 斜边加一直角边用HL;其他条件选择合适的一般判定。
把应用语言转成数学条件
① 垂直对应直角,中点对应等长,等速等时对应路程相等。
② 判定全等后读出真正表示距离的对应垂线段。
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