寒假专题全等三角形的应用25.docx

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寒假专题全等三角形的应用25

年级

初二

学科

数学

版本

人教新课标版

课程标题

寒假专题——全等三角形的应用

编稿老师

何莹娟

一校

林卉

二校

李秀卿

审核

孙永涛

一、学习目标:

1.理解全等三角形及其对应边、对应角的概念;能准确辨认全等三角形的对应元素.

2.掌握全等三角形的性质;会利用全等三角形的性质进行简单的推理和计算,解决某些实际问题.

3.通过对典型例题的解法的探讨,激活学生的解题思维,提高学生的解题水平。

4.从应用的角度将特殊三角形的主要特性系统化,为学生应用这些特性解题奠定基础。

二、重点、难点:

1.全等三角形的识别方法。

2.利用全等三角形的性质进行简单的推理和计算,解决某些实际问题.

三、考点分析:

全等三角形在我们的生活中应用非常广泛,本讲将通过几个实例与同学们一起来探讨。

三角形是平面几何的重要知识,是历年中考的主要内容之一,主要考查三角形的性质和概念、三角形的内角和定理、三边关系定理、三角形全等的性质与判定、三角形的中位线定理以及特殊三角形(等腰三角形、直角三角形)的性质与判定等。

而三角形的运动、折叠、拼接形成的新数学问题也逐渐增加。

一、全等三角形的实际应用:

全等三角形在我们的生活中应用非常广泛,下面将通过几个实例与同学们一起来探讨其在生活中应用的奥妙。

例1.如图,将两根钢条

的中点O连在一起,使

可以绕着点O自由转动,就做成了一个测量工件,则AB的长等于内槽宽A′B′,那么判定

的理由是(   )

A.边角边B.角边角C.边边边D.角角边

思路分析:

1)题意分析:

本题考查全等三角形的判定。

2)解题思路:

新的数学课程标准加强了数学知识的实践与综合应用,从各地的中考应用题可以看出,它已不再局限于传统而古老的列方程(组)解应用题这类题目,而是呈现了建模方式多元化的新特点,几何应用题就是其中之一。

本题利用全等三角形来解决实际中工件测量的问题,其理论依据是“边角边”,故答案为A。

解答过程:

A

解题后的思考:

判定三角形全等的方法:

(1)边角边定理、角边角定理、边边边定理、斜边直角边定理

(2)推论:

角角边定理

例2.如图,A、B两点分别位于一个池塘的两侧,池塘西边有一座假山D,在DB的中点C处有一个雕塑,张倩从点A出发,沿直线AC一直向前经过点C走到点E,并使CE=CA,然后她测量点E到假山D的距离,则DE的长度就是A、B两点之间的距离.

(1)你能说明张倩这样做的根据吗?

(2)如果张倩恰好未带测量工具,但是知道点A和假山、雕塑分别相距200米、120米,你能帮助她确定AB的长度范围吗?

(3)在第

(2)问的启发下,你能“已知三角形的一边和另一边上的中线,求第三边的范围吗?

”请你解决下列问题:

在△ABC中,AD是BC边的中线,AD=3cm,AB=5cm,求AC的取值范围.

思路分析:

1)题意分析:

本题考三角形全等三角形的应用。

2)解题思路:

欲求AB的距离,但不宜测量,实际生活中这种情况较多,我们可以用学过的知识来解决,比如说全等,用等量来代换,即找到与AB相等的线段DE,这样问题就解决了。

第二问是根据三角形两边之和大于第三边,三角形两边之差小于第三边来解决。

第三问是在第二问基础上的综合提高,有一定的区分度,采用的是“倍长中线法。

解答过程:

(1)△ABC≌△EDC;

(2)40米

解题后的思考:

①在判定两个三角形全等时,至少有一边对应相等;

②不能证明两个三角形全等的是,a:

三个角对应相等,即AAA;b:

有两边和其中一边的对角对应相等,即SSA。

全等三角形是研究两个封闭图形之间关系的基本工具,同时也是移动图形位置的工具。

在平面几何知识的应用中,若要证明线段相等或角相等,或需要移动图形或移动图形元素的位置,常需借助全等三角形的知识。

二、常见证明题:

例3.如图,已知AD=AE,AB=AC.求证:

BF=FC

思路分析:

1)题意分析:

题目中已给出两组对边相等,再找到一组对应的量就可证明全等。

2)解题思路:

由BF和FC分别位于ΔDBF和ΔECF中,因此先证明ΔACD≌ΔABE,再证明ΔDBF≌ΔECF,即可得到BF=FC。

解答过程:

在ΔACD和ΔABE中,

∴ΔACD≌ΔABE(SAS)

∴∠B=∠C

又∵AD=AE,AB=AC.

∴AB-AD=AC-AE

即BD=CE

在ΔDBF和ΔECF中

∴ΔDBF≌ΔECF(AAS)

∴BF=FC

解题后的思考:

利用三角形全等是证明线段相等最常用的方法。

例4.已知:

如图,DE⊥AC,BF⊥AC,垂足分别为E、F,DE=BF,AF=CE.求证:

AB∥CD。

思路分析:

1)题意分析:

本题考查三角形全等的判定。

2)解题思路:

要证AB∥CD,需证∠C=∠A,而要证∠C=∠A,又需证ΔABF≌ΔCDE.由已知BF⊥AC,DE⊥AC,知∠DEC=∠BFA=90°,且已知DE=BF,AF=CE.显然证明ΔABF≌ΔCDE的条件已具备,故可先证两个三角形全等,再证∠C=∠A,进一步证明AB∥CD.

解答过程:

∵DE⊥AC,BF⊥AC(已知)

∴∠DEC=∠BFA=90°(垂直的定义)

在ΔABF与ΔCDE中,

∴ΔABF≌ΔCDE(SAS)

∴∠C=∠A(全等三角形的对应角相等)

∴AB∥CD(内错角相等,两直线平行)

解题后的思考:

利用全等三角形可得角相等,再利用角相等证平行。

例5.已知:

如图,A、D、B三点在同一条直线上,ΔADC、ΔBDO为等腰直角三角形,AO、BC的大小关系和位置关系分别如何?

证明你的结论。

思路分析:

1)题意分析:

本题没有直接给出有待证的结论,而是让同学们先根据已知条件推断出结论,然后再证明所得结论正确性。

2)解题思路:

通过观察,可以猜测:

AO=BC,AO⊥BC.

解答过程:

∵A、B、D在一条直线上,且△ADC、△BDO为等腰直角三角形,

∴∠ADO=∠CDB=90°,

AD=CD,OD=DB

延长AO交BC于E,在ΔADO和ΔCDB中

∴ΔADO≌ΔCDB(SAS)

∴AO=BC,∠OAD=∠BCD(全等三角形对应边、对应角相等)

∵∠AOD=∠COE(对顶角相等)

∴∠COE+∠OCE=90o

∴AO⊥BC

解题后的思考:

用全等三角形可得角相等,再利用角之间的关系证明垂直。

例6.如图,在△ABC中,AB=AC,延长AB到D,使BD=AB,取AB的中点E,连接CD和CE。

求证:

CD=2CE

思路分析:

1)题意分析:

本题证明线段的倍半关系,可利用加倍法或折半法将问题转化为证明两条线段相等。

2)解题思路:

此题有些类似于老师之前讲过的截长补短法,所以此题有两种思考方式。

(ⅰ)折半法:

取CD中点F,连接BF,再证ΔCEB≌ΔCFB.这里注意利用BF是ΔACD中位线这个条件。

(ⅱ)加倍法。

解答过程:

方法一:

取CD中点F,连接BF。

∴BF=

AC,且BF∥AC(三角形中位线定理)

∴∠ACB=∠2(两直线平行,内错角相等)

又∵AB=AC

∴∠ACB=∠3(等边对等角)

∴∠3=∠2

又∵AB=AC,E为AB中点,

∴BE=

在ΔCEB与ΔCFB中,

∴ΔCEB≌ΔCFB(SAS)

∴CE=CF=

CD(全等三角形对应边相等)

即CD=2CE

方法二:

延长CE到F,使EF=CE,连BF.

在ΔAEC与ΔBEF中,

∴ΔAEC≌ΔBEF(SAS)

∴AC=BF,∠4=∠3(全等三角形对应边、对应角相等)

∴BF∥AC(内错角相等,两直线平行)

∵∠ACB+∠CBF=180o,

∠ABC+∠CBD=180o,

又AB=AC∴∠ACB=∠ABC

∴∠CBF=∠CBD(等角的补角相等)

又∵AC=AB=BD,

∴BF=BD。

在ΔCFB与ΔCDB中,

∴ΔCFB≌ΔCDB(SAS)

∴CF=CD

即CD=2CE

解题后的思考:

关于折半法有时不在原线段上截取一半,而利用三角形中位线得到原线段一半的线段。

上面这道例题也可这样处理,取AC中点F,连BF(B为AD中点是利用这个办法的重要前提),然后证CE=BF.

例7.如图,已知:

△ABC中,AB=AC,∠A=120°。

AB边上的垂直平分线交BC于D,求证:

DC=2BD

思路分析:

1)题意分析:

本例的证明也是利用线段的倍半关系,但由于已知中给出角度和中垂线条件,所以解题时就不能盲目套用上例思路。

2)解题思路:

由于DC,BD在同一直线上欲证DC=2BD,表面看似不易,但题中给出AB的中垂线,则可以利用中垂线的性质,去转移等量线段。

故连结AD,这样BD=AD,再证明DC=2AD即可,而DC,AD在同一三角形中,且已知∠A=120°,可求∠B=∠C=30°。

将此问题转化成含30°角的直角三角形性质。

解答过程:

连结AD

∵D在AB的垂直平分线上

∴BD=AD

∴∠B=∠1

∵∠BAC=120°,AB=AC

∴∠B=∠C=30°

∴∠DAC=90°

在Rt△DAC中,∠C=30°,则DC=2AD

∴DC=2BD

解题后的思考:

证明一条线段等于另一条线段的2倍,除了可用折半法和加倍法外,还可用含有30°角的Rt△性质;三角形中位线,直角三角形斜边中线等方法,见到线段的垂直平分线,应想到利用它转移等量线段。

小结:

通过对两个全等三角形各种不同位置关系的观察和分析,可以看出其中一个是由另一个经过下列各种运动而形成的。

翻折

如图

(1),BOC≌EOD,BOC可以看成是由EOD沿直线AO翻折180得到的;

(1)

旋转

如图

(2),COD≌BOA,COD可以看成是由BOA绕着点O旋转180得到的;

(2)

平移

如图(3),DEF≌ACB,DEF可以看成是由ACB沿CB方向平行移动而得到的。

(3)

下一讲我们将一起研究三角形中的常用辅助线。

人说几何很困难,难点就在辅助线。

辅助线,如何添?

把握定理和概念。

还要刻苦加钻研,找出规律凭经验。

三角形

图中有角平分线,可向两边作垂线。

也可将图对折看,对称以后关系现。

角平分线平行线,等腰三角形来添。

角平分线加垂线,三线合一试试看。

线段垂直平分线,常向两端把线连。

线段和差及倍半,延长缩短可试验。

线段和差不等式,移到同一三角形。

三角形中两中点,连接则成中位线。

三角形中有中线,延长中线等中线。

(答题时间:

90分钟)

一、选择题:

1.根据下列已知条件,能惟一画出三角形ABC的是(  )

A.AB=3,BC=4,AC=8;B.AB=4,BC=3,∠A=30°;

C.∠A=60°,∠B=45°,AB=4;D.∠C=90°,AB=6

2.在△ABC和△A′B′C′中,AB=A′B′,∠B=∠B′,补充条件后仍不一定能保证△ABC≌△A′B′C′,则补充的这个条件是()

A.BC=B′C′B.∠A=∠A′C.AC=A′C′D.∠C=∠C′

二、填空题

1.如图,已知:

△ABC≌△DBE,∠A=50°,∠E=30°,则∠ADB=度,∠DBC=度。

2.如图,已知:

△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线DE交AC于E,垂足为D,如果∠A=40˚,那么∠BEC=。

三、解答题

1.如图,已知∠MON的边OM上有两点A、B,边ON上有两点C、D,且AB=CD,P为∠MON的平分线上一点。

问:

(1)△ABP与△PCD是否全等?

请说明理由。

(2)△ABP与△PCD的面积是否相等?

请说明理由。

2.如图,在锐角△ABC中,∠ABC=2∠C,∠ABC的平分线与AD垂直,垂足为D,求证:

AC=2BD。

3.如图,已知:

△ABC中,BC=2AB,D、E分别是BC、BD的中点。

求证:

AC=2AE

4.如图,已知:

△ABC中,∠ABC的平分线与∠ACB的外角平分线交于D,DE∥BC交AB于E,交AC于F。

求证:

BE=EF+CF

一、1.C2.C

二、1.50,202.80˚

三、1.解

(1)不一定全等,因△ABP与△PCD中,只有AB=CD,而其他角和边都有可能不相等,故两三角形不一定全等。

(2)面积相等,因为OP为∠MON角平分线上一点,故P到边AB、CD上的距离相等,即△ABP中AB边上的高与△PCD中CD边上的高相等,又根据AB=CD(即底边也相等),从而△ABP与△PCD的面积相等。

2.提示:

延长AD交BC于点M,证明AD=DM,然后过D点作AC的平行线,由中位线定理和等角对等边得到结论。

3.证明:

延长AE到F,使AE=EF,连结DF,在△ABE和△FDE中,

BE=DE,∠AEB=∠FEDAE=EF∴△ABE≌△FDE(SAS)

∴∠B=∠FDE,DF=AB

∵D为BC中点,且BC=2AB

∴DF=AB=

BC=DC

而:

BD=

BC=AB,∴∠BAD=∠BDA

∠ADC=∠BAD+∠B,∠ADF=∠BDA+∠FDE

∴∠ADC=∠ADF

DF=DC(已证)∴△ADF≌△ADC(SAS)

又∠ADF=∠ADC(已证)

AD=AD(公共边)

∴AF=AC∴AC=2AE

4.证明:

∵DE∥BC

DB平分∠ABC,CD平分∠ACM

∴∠EBD=∠DBC=∠BDE,

∠ACD=∠DCM=∠FDC

∴BE=DE,CF=DF

而:

BE=EF+DF

∴BE=EF+CF 

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