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八年级上册数学全等三角形证明辅助线分析报告

2024-03-07 来源:易榕旅网


初二数学第十一章全等三角形综合复习

切记:“有三个角对应相等”和“有两边及其中一边的对角对应相等”的两个三角形不一定全等。

ACFBDE。BDDF,AEBF,ACBD。例1. 如图,A,F,E,B四点共线,ACCE,求证:

思路:从结论ACFBDE入手,全等条件只有ACBD;由AEBF两边同时减去EF得到AFBE,又得到一个全等条件。还缺少一个全等条件,可以是CFDE,也可以是

AB。

由条件ACCE,BDDF可得ACEBDF90,再加上AEBF,ACBD,可以证明

ACEBDF,从而得到AB。

证明ACCE,BDDF

ACEBDF90

在RtACE与RtBDF中

AEBFACBD

∴RtACERtBDF(HL)

AB

AEBF

AEEFBFEF,即AFBE

在ACF与BDE中

AFBE

ABACBD

ACFBDE(SAS)

思考:本题的分析方法实际上是“两头凑”的思想方法:一方面从问题或结论入手,看还需要什么条件;另一方面从条件入手,看可以得出什么结论。再对比“所需条件”和“得出结论”之间是否吻合或具有明显的联系,从而得出解题思路。

小结:本题不仅告诉我们如何去寻找全等三角形及其全等条件,而且告诉我们如何去分析一个题目,得出解题思路。

例2. 如图,在ABC中,BE是∠ABC的平分线,ADBE,垂足为D。求证:21C。

思路:直接证明21C比较困难,我们可以间接证明,即找到,证明2且

1C。也可以看成将2“转移”到。

那么在哪里呢?角的对称性提示我们将AD延长交BC于F,则构造了△FBD,可以通过证明三角形全等来证明∠2=∠DFB,可以由三角形外角定理得∠DFB=∠1+∠C。

证明:延长AD交BC于F

在ABD与FBD中

ABDFBDBDBDADBFDB90 ABDFBD(ASA 2DFB

又DFB1C 21C。

思考:由于角是轴对称图形,所以我们可以利用翻折来构造或发现全等三角形。

ABC90。ABBC,F为AB延长线上一点,BEBF,例3. 如图,在ABC中,点E在BC上,

连接AE,EF和CF。求证:AECF。

思路:可以利用全等三角形来证明这两条线段相等,关键是要找到这两个三角形。以线段AE为边的ABE绕点B顺时针旋转90到CBF的位置,而线段CF正好是CBF的边,故只要证明它们全等即可。

证明:

ABC90,F为AB延长线上一点

ABCCBF90

在ABE与CBF中

ABBCABCCBFBEBF

ABECBF(SAS)

AECF。

思考:利用旋转的观点,不但有利于寻找全等三角形,而且有利于找对应边和对应角。

小结:利用三角形全等证明线段或角相等是重要的方法,但有时不容易找到需证明的三角形。这时我们就可以根据需要利用平移、翻折和旋转等图形变换的观点来寻找或利用辅助线构造全等三角形。

例4. 如图,AB//CD,AD//BC,求证:ABCD。

思路:关于四边形我们知之甚少,通过连接四边形的对角线,可以把原问题转化为全等三角形的问题。

证明:连接AC

AB//CD,AD//BC

12,34

在ABC与CDA中

12ACCA43

ABCCDA(ASA)

ABCD。

思考:连接四边形的对角线,是构造全等三角形的常用方法。

例5. 如图,AP,CP分别是ABC外角MAC和NCA的平分线,它们交于点P。求证:BP为MBN的平分线。

思路:要证明“BP为MBN的平分线”,可以利用点P到BM,BN的距离相等来证明,故应过点P向BM,BN作垂线;另一方面,为了利用已知条件“AP,CP分别是MAC和NCA的平分线”,也需要作出点P到两外角两边的距离。

证明:过P作PDBM于D,PEAC于E,PFBN于F

AP平分MAC,PDBM于D,PEAC于E

PDPE

CP平分NCA,PEAC于E,PFBN于F

PEPF

PDPE,PEPF

PDPF

PDPF,且PDBM于D,PFBN于F

BP为MBN的平分线。

思考:题目已知中有角平分线的条件,或者有要证明角平分线的结论时,常过角平分线上的一点向角的两边作垂线,利用角平分线的性质或判定来解答问题。

例6. 如图,D是ABC的边BC上的点,且CDAB,ADBBAD,AE是ABD的中线。

求证:AC2AE。

思路:要证明“AC2AE”,不妨构造出一条等于2AE的线段,然后证其等于AC。因此,延长AE至F,使EFAE。

证明:延长AE至点F,使EFAE,连接DF

在ABE与FDE中

AEFEAEBFEDBEDE

ABEFDE(SAS)

BEDF

ADFADBEDF,ADCBADB

又ADBBAD

ADFADC

ABDF,ABCD

DFDC

在ADF与ADC中

ADADADFADCDFDC

ADFADC(SAS)

AFAC

又AF2AE

AC2AE。

思考:三角形中倍长中线,可以构造全等三角形,继而得出一些线段和角相等,甚至

可以证明两条直线平行。

例7. 如图,在ABC中,ABAC,12,P为AD上任意一点。求证:ABACPBPC。

原图 法一图 法二图

思路:欲证ABACPBPC,不难想到利用三角形中三边的不等关系来证明。由于结论中是差,故用两边之差小于第三边来证明,从而想到构造线段ABAC。而构造ABAC可以采用“截长”和“补短”两种方法。

证明:法一:

在AB上截取ANAC,连接PN

在APN与APC中

ANAC12APAP

APNAPC(SAS)

PNPC

在BPN中,PBPNBN

PBPCABAC,即AB-AC>PB-PC。

法二:

延长AC至M,使AMAB,连接PM

在ABP与AMP中

ABAM12APAP

ABPAMP(SAS)

PBPM

在PCM中,CMPMPC

ABACPBPC。

思考:当已知或求证中涉及线段的和或差时,一般采用“截长补短”法。具体作法是:在较长的线段上截取一条线段等于一条较短线段,再设法证明较长线段的剩余线段等于另外的较短线段,称为“截长”;或者将一条较短线段延长,使其等于另外的较短线段,然后证明这两条线段之和等于较长线段,称为“补短”。

小结:本题组总结了本章中常用辅助线的作法,以后随着学习的深入还要继续总结。我们不光要总结辅助线的作法,还要知道辅助线为什么要这样作,这样作有什么用处。

同步练习

一、选择题:

1. 能使两个直角三角形全等的条件是( )

A. 两直角边对应相等 B. 一锐角对应相等

C. 两锐角对应相等 D. 斜边相等

2. 根据下列条件,能画出唯一ABC的是( )

A. AB3,BC4,CA8 B. AB4,BC3,A30

C. C60,B45,AB4 D. C90,AB6

3. 如图,已知12,ACAD,增加下列条件:①ABAE;②BCED;③CD;④BE。其中能使ABCAED的条件有( )

A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个

4. 如图,12,CD,AC,BD交于E点,下列不正确的是( A. DAECBE B. CEDE

C. DEA不全等于CBE D. EAB是等腰三角形

5. 如图,已知ABCD,BCAD,B23,则D等于( )

A. 67 B. 46 C. 23 D. 无法确定

)

二、填空题:

6. 如图,在ABC中,C90,ABC的平分线BD交AC于点D,且CD:AD2:3,

AC10cm,则点D到AB的距离等于__________cm;

7. 如图,已知ABDC,ADBC,E,F是BD上的两点,且BEDF,若AEB100,

ADB30,则BCF____________;

8. 将一张正方形纸片按如图的方式折叠,BC,BD为折痕,则CBD的大小为_________;

9. 如图,在等腰RtABC中,C90,ACBC,AD平分BAC交BC于D,DEAB于E,若AB10,则BDE的周长等于____________;

10. 如图,点D,E,F,B在同一条直线上,AB//CD,AE//CF,且AECF,若BD10,

BF2,则EF___________;

三、解答题:

11. 如图,ABC为等边三角形,点M,N分别在BC,AC上,且BMCN,AM与BN交于Q点。求AQN的度数。

12. 如图,ACB90,ACBC,D为AB上一点,AECD,BFCD,交CD延长线于F点。求证:BFCE。

同步练习的答案

一、选择题:

1. A 2. C 3. B 4. C 5. C

二、填空题:

6. 4 7. 70 8. 90三、解答题:

11. 解:ABC为等边三角形

ABBC,ABCC60

在ABM与BCN中

ABBCABCCBMCN

ABMBCN(SAS)

NBCBAM

9. 10 10. 6

AQNABQBAMABQNBC60

12. 证明:AECD,BFCD

FAEC90

ACECAE90

ACB90

ACEBCF90

CAEBCF

在ACE与CBF中

FAECCAEBCFACBC

ACECBF(AAS)

BFCE。

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