全等三角形的性質和判定是初中數學的重要內容,也是學習其他幾何知識的基礎,三角形全等的判定和性質是判斷線段相等、角相等的重要依據,由此還可以獲得直線之間的垂直(平行)關係,線段(面積)的和、差、倍、分關係。今天我們將對四種常見的幾何關係進行探究,學會了幾何再也難不住你了!
類型一:位置關係
例1:如圖:BE⊥AC,CF⊥AB,BM=AC,CN=AB.求證:(1)AM=AN;(2)AM⊥AN.
【分析】(1)根據直角三角形兩銳角互餘可得∠1=∠2,然後利用“邊角邊”證明△ABM和△NCA全等,根據全等三角形對應邊相等即可證明;
(2)根據全等三角形對應角相等可得∠3=∠N,再根據CF⊥AB可得∠4+∠N=90°,所以∠3+∠4=90°,即∠MAN=90°,從而得證.
【解答】證明:(1)∵BE⊥AC,CF⊥AB,
∴∠1+∠BMF=90°,∠2+∠CME=90°,
∵∠BMF=∠CME(對頂角相等),
∴∠1=∠2,
(2)根據(1)可得△ABM≌△NCA,
∴∠3=∠N,
∵CF⊥AB,
∴∠4+∠N=90°,
∴∠3+∠4=90°,
即∠MAN=90°,
因此,AM⊥AN.
【點評】本題考查了全等三角形的判定與性質,已知兩組對應邊相等,想法證明這兩邊的夾角相等是解題的關鍵,思路比較清晰.
類型二:相等關係
例2:如圖,在△ABC中,點D在BC上,點E在AD上,AB=AC,EB=EC,試說明:BD=CD
【分析】方法一:利用三角形全等,證明AB=AC,再利用三線合一證明.
方法二:利用線段的垂直平分線的判定和性質證明.
方法二:∵AB=AC,EB=EC,
∴點A在線段BC的垂直平分線上,點E在線段BC垂直平分線上,
∴AE垂直平分線段BC,
∴BD=DC.
【點評】本題考查全等三角形的判定和性質,線段的垂直平分線的性質和判定等知識,解題的關鍵是靈活運用所學知識解決問題,屬於中考常考題型.
類型三:和差關係
例3:如圖,∠
BCA=α,CA=CB,C、E、F分別是直線CD上的三點,且∠BEC=∠CFA=α,請提出對EF,BE,AF三條線段之間數量關係的合理猜想,並證明.【分析】由題意推出∠BCE=∠CAF,再由AAS定理證△BCE≌△CAF,繼而得答案.
【解答】EF=BE+AF.
證明:∵∠BEC=∠CFA=∠α,
∠α=∠BCA,
∠BCA+∠BCE+∠ACF=180°,
∠CFA+∠CAF+∠ACF=180°,
∴∠BCE=∠CAF,
【點評】本題考查了全等三角形的判定,判定兩個三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、HL .
注意:AAA、SSA不能判定兩個三角形全等,判定兩個三角形全等時,必須有邊的參與,若有兩邊一角對應相等時,角必須是兩邊的夾角.
類型四:倍數關係
例4(2018秋•嘉蔭縣期中)如圖,在Rt△ABC中,∠ABC=∠A,∠ACB=90°,D為AB邊的中點,∠EDF=90°,∠EDF繞點D旋轉,它的兩邊分別交AC,CB(或它們的延長線)於點E,F.
當∠
EDF繞點D旋轉到DE⊥AC於點E時(如圖①),易證S△DEF+S△CEF=S△ABC;當∠EDF繞點D旋轉到DE和AC不垂直時,在圖②和圖③這兩種情況下,上述結論是否仍成立?若成立,請給予證明;若不成立,S△DEF,S△CEF,S△ABC又有怎樣的關係?請說明你的猜想,不需證明.【分析】如圖②連接CD,證明△CDE≌△BDF,即可得出結論;如圖③,同(1)得:△DEC≌△DBF,得出S△DEF=S 五邊形DBFEC=S△CFE+S△DBC=S△CFE+1/2S△ABC.
【點評】本題考查了全等三角形的判定與性質、等腰直角三角形的性質、圖形面積的求法;證明三角形全等是解決問題的關鍵.
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