全等三角形典型例题:
例1: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 .
练习1:如图,在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC
,AE 是过点A 的直线,BD ⊥AE ,CE ⊥AE ,
如果CE=3,BD=7,请你求出DE 的长度。
例2:△DAC,△EBC 均是等边三角形,AE,BD 分别与CD,CE 交于点M,N,
求证:(1)AE=BD ; (2)CM=; (3)△CMN 为等边三角形;(4)MN ∥BC 。
例3:(10分)已知,△ABC 中,∠BAC = 90°,AB = AC ,过A 任作一直线l ,作BD ⊥l 于D ,CE ⊥l 于E ,观察三条线段BD ,CE ,DE 之间的数量关系.
⑴如图1,当l 经过BC 中点时,DE = (1分),此时BDCE (1分).
⑵如图2,当l 不与线段BC 相交时,BD ,CE ,DE 三者的数量关系为,并证明你的结论.(3分) ⑶如图3,当l 与线段BC 相交,交点靠近B 点时,BD ,CE ,DE 三者的数量关系为. 证明你的结论(4分),并画图直接写出交点靠近C 点时,BD ,CE ,DE 三者的数量关系为.(1分)
C
B A l B C
A B C D
E l A B C l
E D
图1 图2 图3
练习1:以直角三角形ABC的两直角边AB、BC为一边,分别向外作等边三角形△ABE和等边△BCF,连结EF、EC。
试说明:(1)EF=EC;(2)EB⊥CF
B
A
F
E
练习2:
如图(1)A、E、F、C在同一直线上,AE=CF,过E、F分别作DE⊥AC,BF⊥AC若AB=CD,G是EF的中点吗?请证明你的结论。
若将⊿ABC的边EC经AC方向移动变为图(2)时,其余条件不变,上述结论还成立吗?为什么?
例四:如图1,已知,AC ⊥CE ,AC=CE , ∠ABC=∠CDE=90°,
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;
(2)出现3个垂直,往往意味着要运用同(等)角的余角相等,得到另一组等量关系; (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) 即:BD=AB+DE
[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]: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。
图6
C
图
5
C
图7
E
[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 ,
如果CE=3,BD=7,请你求出DE 的长度。
[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, 再由多个垂直利用同角的余角相等,得到第三组等量关系。
解:由题意可得:在Rt △ABD 中,∠1+∠ABD=90°(直角三角形的两个锐角互余) 又∵∠BAC=90°(已知), 即∠1+∠CAE=90° ∴∠ABD=∠CAE (等角的余角相等) 故在△ABD 与△CAE 中, ∠BDA=∠AEC=90°(垂直定义)
∠ABD=∠CAE (已求)
AB=AC (已知)
∴△ABD ≌△CAE (AAS ) ∴ AE=BD=7,AD=EC=3 (全等三角形的对应边相等) ∴DE=AE -AD =7-3=4
[变形4]:在△ABC 中,∠ACB= 900
,AC=BC ,直线MN 经过点C ,且AD ⊥MN 于D ,BE ⊥MN 于E 。 (1)当直线MN 绕点C 旋转到图9的位置时,△ADC ≌△CEB ,且 DE=AD+BE 。你能说出其中的道理吗? (2)当直线MN 绕点C 旋转到图10的位置时, DE =AD-BE 。说说你的理由。
(3)当直线MN 绕点C 旋转到图11
C
C
等腰三角形、等边三角形的全等问题:
[必备知识]:
如右图,由∠1=∠2,可得∠CBE=
∠DBA ;反之,也成立。
例五:已知在△ABC 中,AB=AC ,在△ADE 中,AD=AE ,且∠1=∠2,请问BD=CE 吗?
[分析]这类题目的难点在于,需要将本来就存在于同一个三角形中的一组相等的边, 分别放入两个三角形中,看成是一组三角形的对应边,
∴ 题目中所给的△ABC 与△ADE 是用来干扰你的思路的,应该去想如何把两组相等的边联系到一起, 加上所求的“BD=CE ”,你会发现BD 在△ABD 中,CE 在△ACE 中,
这样一来,“AB=AC ”可以理解为:AB 在△ABD 中,AC 在△ACE 中,它们是一组对应边;
“AD=AE ”可以理解为:AD 在△ABD 中,AE 在△ACE 中,它们是一组对应边;
所以只需要说明它们的夹角相等即可。
关键还是在于:说明“相等的边(角)所在的三角形全等” 解: ∵∠1=∠2(已知) ∴∠1+∠CAD=∠2+∠CAD (等式性质) 即: ∠BAD=∠CAE ∴ 在△ABD 与△ACE 中, AB=AC (已知) ∠BAD=∠CAE (已求) AD=AE
B
E
图13
A
N 图10
D
∴△ABD ≌△ACE (SAS )
∴BD=CE (全等三角形的对应边相等)
[变形1]:如图14,已知∠BAC=∠DAE ,∠1=∠2,BD=CE , 请说明△ABD ≌△ACE.吗?为什么?
[分析]:例三是两组边相等,放入一组三角形中,利用SAS 说明全等,
此题是两组角相等,那么该如何做呢?
[变形2]:过点A 分别作两个大小不一样的等边三角形,连接BD ,CE ,请说明它们相等。
[分析]:此题实际上是例三的变形,只不过将等腰三角形换成了等边三角形,只要你根据所求问题,把BD 看成在△ABD 的一边,CE 看成△ACE 的一边,自然就得到了证明的方向。 解:∵△ABC 与△ADE 是等边三角形, ∴ AB=AC , AD=AE ∠BAC=∠DAE=60° ∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD (等式性质) 即: ∠BAD=∠CAE
[变形3]:如图16—18,还是刚才的条件,把右侧小等边三角形的位置稍加变化,,连接BD ,CE ,请说明它们相 这里仅以图17进行说明
解:∵△ABC 与△ADE 是等边三角形, , AD=AE
∠BAC=∠DAE=60°
∴∠BAC -∠CAD=∠DAE -∠CAD 【仅这步有差别】
即:∠BAD=∠BAD=∠CAE ∴ 在△ABD 与△ACE 中,
AB=AC (已知)
B
图14
B
图15
B
B
∠BAD=∠CAE(已求)AD=AE
ABD≌△ACE(SAS)
∴BD=CE(全等三角形的对应边相等)
图16,图18的类型,请同学们自己去完成
[变形4]:如图,四边形ABCD、DEFG都是正方形,连接AE、CG,AE与CG相交于点M,
CG与AD相交于点N.求证:CG
AE ;
[分析]:和上面相比,只不过等边三角形换成正方形,60
°换成直角了,思路一样
例六:如图,△ABC中,∠C=90°,AB=2AC,M是AB的中点,点N在BC上,MN⊥AB.
求证:AN平分∠BAC.
[分析]:要说明AN平分∠BAC,必须说明两角相等,∴可以说明△AMN≌△CAN,
而题中已有了一组直角相等,一组公共边(斜边)
结合题目中条件,比较容易找到一边直角边相等,从而利用HL定理得到全等。
B A B A
B
C
B
N
[变形1]:在Rt△ABC中,已知∠A=90°,DE⊥BC于E点,如果AD=DE,BD=CD,求∠C的度数
D
B