构造全等三角形种常用方法
发布时间:2024-11-02
发布时间:2024-11-02
构造全等三角形种常用方法
在证明两个三角形全等时,选择三角形全等的五种方法(“SSS”,“SAS”,“ASA”,“AAS”,“HL”)中,至少有一组相等的边,因此在应用时要养成先找边的习惯。如果选择找到了一组对应边,再找第二组条件,若找到一组对应边则再找这两边的夹角用“SAS”或再找第三组对应边用“SSS”;若找到一组角则需找另一组角(可能用“ASA”或“AAS”)或夹这个角的另一组对应边用“SAS”;若是判定两个直角三角形全等则优先考虑“HL”。上述可归纳为:
S(用SSS)
S
A(用SAS) S
A S(用SAS)
A(用AAS或ASA)
搞清了全等三角形的证题思路后,还要注意一些较难的一些证明问题,只要构造合适的全等三角形,把条件相对集中起来,再进行等量代换,就可以化难为易了.下面举例说明几种常见的构造方法,供同学们参考.
D 1.截长补短法
例1.如图(1)已知:正方形ABCD中,∠BAC的平分线交BC于E,
求证:AB+BE=AC. 解法(一)(补短法或补全法)延长AB至F使AF=AC,
由已知△AEF≌△AEC,∴∠F=∠ACE=45º, ∴BF=BE,∴AB+BE=AB+BF=AF=AC. 解法(二)(截长法或分割法)在AC上截取AG=AB,由已知 △ ABE≌△AGE,∴EG=BE, ∠AGE=∠ABE,∵∠ACE=45º, ∴CG=EG, ∴AB+BE=AG+CG=AC. 2.平行线法(或平移法)
若题设中含有中点可以试过中点作平行线或中位线,对Rt△,有时可作出斜边的中线. 例2.△ABC中,∠BAC=60°,∠C=40°AP平分∠BAC交BC于P,BQ平分∠ABC交AC于Q, 求证:AB+BP=BQ+AQ.
证明:如图(1),过O作OD∥BC交AB于D,∴∠ADO=∠ABC
=180°-60°-40°=80°,又∵∠AQO=∠C+∠QBC=80°,
∴∠ADO=∠AQO,又∵∠DAO=∠QAO,OA=AO, ∴△ADO≌△AQO,∴OD=OQ,AD=AQ,又∵OD∥BP,
B C P ∴∠PBO=∠DOB,又∵∠PBO=∠DBO,∴∠DBO=∠DOB,
∴BD=OD,∴AB+BP=AD+DB+BP
=AQ+OQ+BO=AQ+BQ.
说明:⑴本题也可以在AB截取AD=AQ,连OD,
D
构造全等三角形,即“截长补短法”. ⑵本题利用“平行法”解法也较多,举例如下: B C P ① 如图(2),过O作OD∥BC交AC于D,
图(2)
则△ADO≌△ABO来解决.
② 如图(3),过O作DE∥BC交AB于D, B C P
图(3)
交AC于E,则△ADO≌△AQO,△ABO≌△AEO来解决. ③ 如图(4),过P作PD∥BQ交AB的延长线于D,
则△APD≌△APC来解决. ④ 如图(5),过P作PD∥BQ交AC于D则△ABP≌△ADP来解决. (本题作平行线的方法还很多,感兴趣
C 的同学自己研究). C B P P
图(5) 图(4)
3.旋转法
对题目中出现有一个公共端点的相等线段时,可试用旋转方法构造全等三角形。
F分别在正方形ABCD的边BC 例3 如图3所示,已知点E、
与CD上,并且AF平分 EAD,求证:BE DF AE。 分析:本题要证的BE和DF不在同一条直线上,因而要设法将它们“组合”到一起。可将 ADF绕点A旋转90 到 ABG,则
AD
F
ADF≌ ABG,BE=DF,从而将BE BG转化为线段GE,
再进一步证明GE AE即可。证明略。
G
B
图 3
E C
4.倍长中线法
题中条件若有中线,可延长一倍,以构造全等三角形,从而将分散条件集中在一个三角形内。 例4.如图(7)AD是△ABC的中线,BE交AC于E,交AD于F,且AE=BE.
求证:AC=BF 证明:延长AD至H使DH=AD,连BH,∵BD=CD,
E ∠BDH=∠ADC,DH=DA,
C ∴△BDH≌△CDA,∴BH=CA,∠H=∠DAC,又∵AE=EF, ∴∠DAC=∠AFE,∵∠AFE=∠BFD,∴∠AFE= 图(7)
∠BFD=∠DAC=∠H,∴BF=BH,∴AC=BF. 5.翻折法
若题设中含有垂线、角的平分线等条件的,可以试用轴对称性质,沿轴翻转图形来构造全等三角形.
例5.如图(8)已知:在△ABC中,∠A=45º, AD⊥BC,若BD=3,DC=2, 求:△ABC的面积.
解:以AB为轴将△ABD翻转180º,得到与它全等
的△ABE,以AC为轴将△ADC翻转180º,得到 与它全等的△AFC,EB、FC延长线交于G,易证
F 四边形AEGF是正方形,设它的边长为x,则BG
=x-3,CG=x-2,在Rt△BGC中,(x-3)+(x-2)=5.
222
G
解得x=6,则AD=6,∴S△ABC=
1×5×6=15. 图(8) 2
练习:
例3.已知:如图(6),P为△ABC内一点,且PA=3,PB=4,
A 求∠APB的度数.
分析:直接求∠APB的度数,不易求,由PA=3,PB=4,PC=5, 联想到构造直角三角形. 略解:将△BAP绕A点逆时针方向旋转60°至△ACD,连接PD则△BAP≌△ADC,∴DC=BP=4,∵AP=AD,∠PAD=60°,
C
又∵PC=5,PD2
+DC2
=PC2
图(6) ∴△PDC为Rt△, ∠PDC=90º∴∠APB=∠ADC=∠ADP+∠PDC=60°+90º=150º. 1、平移法构造全等三角形
例1 如图1所示,四边形ABCD中,AC平分 DAB,若AB AD,DC BC,求证:
B D 180 。
分析:利用角平分线构造三角形,将 D转移到 AEC,而 AEC与 CEB互补,
CEB从而证得 B D 180 。主要方法是:“线、角进行转移”。 证明:在AB上截取AE AD,
在 ADC与 AEC中,
DC
AD AE
DAC E AC
AC ACA E
B
图1
∴ ADC≌ AEC(SAS) ∴ D AEC,DC CE, ∵ DC BC, ∴ CE BC, ∴ CEB B,
∵ CEB AEC 180 , ∴ B D 180 . 2、翻折法构造全等三角形
例2 如图2所示,已知 ABC中,AC BC, ACB 90 ,BD平分 ABC,求证:
AB BC CD。
证明:∵ BD平分 ABC,将 BCD沿BD翻折后,点C落在AB上的点E,则有BE 在 BCD与 BED中,
B BC B
E
CBD E BD
BD BD
C
D
A
图 2
BCE , ,
∴ BCD≌ BED(SAS) ∴ DEA ACB 90 ,CD DE,
∵ 已知 ABC中,AC BC, ACB 90 , ∴ A 45 ,
∴ EDA A 45 , ∴ DE EA,
∴ AB BE EA BC CD。 3、旋转法构造全等三角形
F分别在正方形ABCD的边BC 例3 如图3所示,已知点E、
与CD上,并且AF平分 EAD,求证:BE DF AE。 分析:本题要证的BE和DF不在同一条直线上,因而要设法将它们“组合”到一起。可将 ADF绕点A旋转90 到 ABG,则
AD
F
ADF≌ ABG,BE=DF,从而将BE BG转化为线段GE,
再进一步证明GE AE即可。证明略。 4、延长法构造全等三角形
例4 如图4所示,在 ABC中, ACB 2 B,
G
B
图 3
E C
A
BAD DAC,求证:AB AC CD。
分析:证明一条线段等于另两条线段之和,常用的方法是延长一条短线段使其等于长线段,再证明延长部分与另一短线段相等即可;或者在长线段上截取一条线段等于短线段,再证明余下部分等
B D图 4
E
E AB,构造 ABD于另一条短线段。本题可延长AC至E,使A
≌ AED,然后证明CE CD,就可得AB AC CD。 5、截取法构造全等三角形
例5 如图5所示,在 ABC中,边BC上的高为AD,又 B 2 C,求证:CD AB BD。 分析:欲证明CD AB BD,可以在CD上截取一线段等于BD,再证明另一线段等于AB。如果截取DE BD(如图所示),则 ADE可认为而 ADB沿AD翻折而来,从而只需证明CE AE即可。 证明略。
A
B D E
图 5
C