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全等三角形的有关证明(提高篇)
关键:三角形全等的证明及其运用关键点在于“把相等的边(角)放入正确的三角形中”,去说明“相等的边(角)所在的三角形全等”,利用三角形全等来说明两个角相等(两条边相等)是初中里面一个非常常见而又重要的方法。
要说明两边相等,两角相等,最常用的方法就是说明三角形全等
直角三角形的全等问题:直角三角形的研究是整个中学几何图形部分里的重点!
直角三角形有关的全等问题中,除了特用的HL定理之外,在条件的寻找上首先就有了一组直角相等;而多个直角,多个垂直的图形组合在一块时,就很容易利用“同(等)角的余角相等”来得到其他的角相等。
图
图1
例一:图1,已知DO⊥BC,OC=OA,OB=OD,问CD=AB吗?
[分析]:此图形可看作绕O点旋转得到,由垂直得到一组直角,
把结合其他两组边,很容易找到他们所在的三角形。
[变形1]:请说明△BCE是直角三角形。
(利用全等三角形的对应角相等,以及直角三角形的两个锐角互余这两个性质进行代换和转换)
解:易得△AOB≌△COD(此过程较简单,略过不描述)
∴∠B=∠D(全等三角形的对应角相等)
又∠OAB=∠DAE(对顶角相等)
而在Rt△AOB中,∠OAB+∠B=90°(直角三角形的两个锐角互余)
∴∠DAE+∠D=90°(等量代换)
∴在△ADE中,∠DEA=180°(∠DAE+∠D)=90°(三角形内角和定理)
AFBCED∴
A
F
B
C
E
D
故△BCE是直角三角形
[变形2]:(2008威海)把两个含有45°角的直角三角板如图1放置,点D在BC上,
连结BE,AD,AD的延长线交BE于点F.求证:AF⊥BE.
[分析]:此图中要说明AF⊥BE,与上题中△BCE是直角三角形是一样的意思,
只需要说明∠BFD=90°即可
[变形3]:两个大小不同的等腰直角三角形三角板如图1所示放置,图2是由它抽象出的几何图形,在同一条直线上,连结CD.(彩图为提示)
(1)请找出图2中的全等三角形,并给予证明(说明:结论中不得含有未标识的字母);
图2图1(2)证明:CD⊥BE
图2
图1
图
图2
A
B
C
E
H
D
[变形4]、如图2,在△ABC中,高AD与BE相交于点H,且AD=BD,
问△BHD≌△ACD,为什么?
[分析]:此题实际上就是[变形1]的反问,已经存在一组直角(由垂直得到),
一组相等的边(已知),再利用“同(等)角的余角相等”来得到第二组角相等!
图
图3
A
C
M
E
F
B
D
[变形5]:如图3,已知ED⊥AB,EF⊥BC,BD=EF,问BM=ME吗?说明理由。
图4[变形6]:如图4,AD是一段斜坡,AB是水平线,现为了测斜坡上一点D的竖直高度DB的长度,欢欢在D处立上一竹竿CD,并保证CD⊥AD,然后在竿顶C处垂下一根绳CE,与斜坡的交点为点E,他调整好绳子CE的长度,使得CE=AD,此时他测得DE=2米,于是他认定DB的高度也为2米
图4
图5例二:如图1,已知,AC⊥CE,AC=CE,∠ABC=∠CDE=90°
图5
问BD=AB+ED吗?
[分析]:
(1)凡是题中的垂直往往意味着会有一组90°角,得到一组等量关系;
图6
图6
(3)由全等得到边相等之后,还要继续往下面想,这几组相等的边能否组合在一起:
如如图6,除了得到三组对应边相等之外,还可以得到AC=BD。
解答过程:得到△ABC≌CDE之后,可得到BC=DE,AB=CD
∴BC+CD=DE+AB(等式性质)
图7即:BD=AB+DE
图7
[变形1]:如图7,如果△ABC≌△CDE,请说明AC与CE的关系。
[注意]:两条线段的关系包括:大小关系(相等,一半,两倍之类)
位置关系(垂直,平行之类)
[变形2]:(2008泸州)如图,E是正方形ABCD的边DC上的一点,过点A作FA⊥AE交CB的延长线于点F,
求证:DE=BF
[分析]:注意图形中有多个直角,利用同角的余角相等或等式性质可到一组锐角相等。
[变形3]:如图8,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,AE是过点A的直线,BD⊥AE,CE⊥AE,
图8
图8
[分析]:说明相等的边所在的三角形全等,
题中“AB=AC”,发现:AB在Rt△ABD中,AC在Rt△CAE中,
所以尝试着去找条件,去说明它们所在的两个Rt△全等(如图9)
于是:已经存在了两组等量关系:AB=AC,直角=直角,
再由
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