一、学习目标:
1. 复习全等形与全等三角形的概念、全等三角形的判定定理,以及角平分线的作图方法和角平分线的性质等知识,建立知识系统;
2. 使学生总结寻找全等三角形及其全等条件的方法、归纳常见辅助线的作法,使学生掌握分析问题的方法,提升解题能力。
二、重点、难点:
重点:将所学知识科学地组织起来,将其纳入已有的知识结构中。 难点:提升分析问题、解决问题的能力。
三、考点分析:
全等三角形是初中几何的重要内容,也是数学中最基础的知识,是研究平面几何的重要工具。近几年的中考数学试题中,经常将全等与其他知识结合在一起,考查学生综合运用数学知识解决问题的能力,形式多种多样,为全等这一传统的话题增添了新颖的味道。
1. 全等三角形的概念及性质; 2. 三角形全等的判定; 3. 角平分线的性质及判定。
知识点一:证明三角形全等的思路
通过对问题的分析,将解决的问题归结到证明某两个三角形的全等后,采用哪个全等判
定定理加以证明,可以按下图思路进行分析:
找夹角 SAS 已知两边 找第三边 SSS
找直角 HL
边为角的对边 找任一角 AAS
找夹角的另一边 SAS
已知一边一角
边为角的邻边找夹边的另一角 ASA
找边的对角 AAS
找夹边 ASA 已知两角 找任一对边 AAS
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。
例1. 如图,A,F,E,B四点共线,AC CE,BD DF,AE BF,AC BD。求证:
ACF BDE。
思路分析: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。
解答过程: 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)
解题后的思考: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。
知识点二:构造全等三角形
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。
思路分析: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。
解答过程: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。
解题后的思考: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。
例3. 如图,在 ABC中,AB BC, ABC 90 。F为AB延长线上一点,点E在BC上,BE BF,连接AE,EF和CF。求证:AE CF。
思路分析: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。
解答过程: 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。
解题后的思考: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。
知识点三:常见辅助线的作法
1. 连接四边形的对角线
例4. 如图,AB//CD,AD//BC,求证:AB CD。
思路分析: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。
解答过程: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。
解题后的思考:连接四边形的对角线,是构造全等三角形的常用方法。
2. 作垂线,利用角平分线的知识
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。
思路分析: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。
解答过程: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。
解题后的思考: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。
3. 倍长中线
在三角形中,常采用延长中线为原来的2倍,构造全等三角形来解题。
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。
思路分析: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。