(完整版)全等三角形在初中数学中的应用毕业论文(3)

2018-11-29 16:13

3、全等三角形的对应角平分线相等. 4、全等三角形的对应中线相等. 5、全等三角形面积相等. 6、全等三角形周长相等 [1].

3.2证明全等三角形的步骤及注意事项

如何学好全等三角形的证明呢?这就要小步走,勤思考,进行由易到难的训练,实现由实(题目已有现成图形)到虚(要自己画图形或需要添加辅助线)、由模仿证明到独立推理的升华.具体可分为三步走: 第一步,学会解决只证一次全等的简单问题,重在模仿.这期间要注意课本例题证明的模仿,使自己的证明语言准确,格式标准,过程简练.证明两个三角形全等,一定要写出在哪两个三角形,这既为以后在复杂图形中有意识去寻找需要的全等三角形打下基础,更方便批阅者;同时要注意顶点的对应,以防对应关系出错;证全等所需的三个条件,条件不明显的要先证明,最后用大括号括起来;每一步要填注理由,训练思维的严密性.通过训练一段时间,对证明方向明确、内容变化少的题目,要能熟练地独立思考证明,切实迈出坚实的第一步.第二步,能在一个题目中用两次全等证明过渡性结论和最终结论,学会分析.在学习等腰三角形全等、直角三角形时逐步加深难度,学会一个题目中证两次全等,特别要学会用分析法有条不紊地寻找证题途径,分析法目的性强,条理清楚,结合综合法,能有效解决较复杂的题目.同时,这时的题目一般都不只一种解法,要求一题多解,比较优劣,总结规律.第三步,学会命题的证明,掌握添加辅助线的常用方法.命题的证明可全面培养数学语言(包括图形语言)的运用能力,则在已知和未知间架起一座沟通的桥梁就要用到辅助线,这都有一定的难度,切勿前功尽弃,放松努力.同时要熟悉一些基本图形的性质,如“角平分线+垂直=全等三角形”.证明全等不外乎要

边等、角等的条件,因此在平时学习中就要积累存在或可推出边等(或线段等)、角等的情况.应用起来自然会得心应手.

4 证明全等三角形的构造法

所谓构造法,就是指通过分析条件和结论充分细致,抓住问题的特征,恰当地构造辅助元素,联想熟知的数学模型,然后变换命题,以此架起一座连接条件和结论的桥梁,从而使问题得以解决的数学思考方法.构造法本质上是化归思想的运用,但它常常表现出精巧、简捷、明快、新颖等特点,使数学解题突破常规,具有很强的创造性.

4.1构造全等三角形的常用方法

截长补短法、平行线法(或平移法)、旋转法、倍长中线法、翻折法. 4.1.1 截长补短法(通常用来证明线段和差相等)

“截长法”即根据已知条件把结论中最大的线段分成两段,使其中一段与较短线段相等,然后证明余下的线段与另一条线段相等的方法.“补短法”为把两条线段中的一条接长成为一条长线段,然后证明接成的线段与较长的线段相等,或是把一条较短的线段加长,使它等于较长的一段,然后证明加长的那部分与另一较短的线段相等.

例1 如图(1)已知:正方形中,的平分线交于,求证:.

简析:图中没有直接给出与问题有关的全等三角形,所以要延长一条直线,构造出全等三角形,根据角相等证明出三角形是等腰三角形,然后利用转换思想,就可以证明出结果.

证明:延长至使 ∵是的平分线 ∴ 在和中 ∵ ∵ ∵ ∴ ∴

∴是等腰直角三角形 ∴ ∴ ∴

小结:线段的和差问题常常借助于全等三角形的对应边相等,将不在一条直线的两条(或几条)线段转化到同一直线上.证明一条线段等于另两条线段之和(差)常见的方法是:延长其中一条短线段,在上面上截取另一条短线段,再证明它们与长线段相等,这种方法叫“补短法”.在长线段上截取一条线段等于短线段,再证明余下的线段等于另一条短线段,这种方法叫“截长法”.证明两条线段的和(差)等于另一条线段的常用方法就是这两种. 4.1.2平行线法(或平移法)

若题目中含有中点可以试过中点作平行线或中位线(平行且等于第三边的一半),对直角三角形,有时可作出斜边的中线.

例2 如图,在中,,,平分交于点,平分交于,求证: 图(3)

说明:(1)本题可以在截取,连,构造全等三角形,即“截长补短法\.

(2)本题利用“平行线法”的解法较多,举例如下: ① 如图(2),过作交于,则证明解决.

② 如图(3),过作交于,交于,则证明和解决. ③ 如图(4),过作交的延长线于,则需证明解决. ④ 如图(5),过作交于点,则只需证明解决. 4.1.3旋转法

对题目中出现相等的线段有一个公共端点时,可尝试用旋转法来构造全等三角形

例3 如图,设点为等边三角形内任一点,试比较线段与的大小.

图(6)

简析:题目虽然短,但涉及到的知识点很多.由于是等边三角形,所以可以将绕点旋转到的位置(用到等量代换),连结,则,所以,,则是等边三角形,即,在中,因为,所以.

说明:由于图形旋转的前后,只是变化了位置,而大小和形状都没有改变,所以对于等边三角形、正方形等特殊的图形我们可以利用旋转的方法构造全等三角形解题. 4.1.4倍长中线法

题目中若条件有中线,可将其延长一倍,以构造新的全等三角形,从而使分散条件集中在一个三角形内.

例4 如图,在中,是它的中线,作交于点,使. 说明线段与相等的

理由.

图(7)

简析: 由于是中线,于是可延长中线到,使,连结,则 在和中,,,所以 (SAS), 则,,而,所以, 又因为,所以,,即.

说明 :要说明线段或角相等,通常的思路是说明它们所在的两个三角形全等,而遇到中线时又通常通过延长中线来构造全等三角形. 4.1.5翻折法

若题设中含有垂线、角的平分线等条件的,可以试用轴对称性质,沿轴翻转图形来构造全等三角形.

例5 如图,已知:在中,,,如果,, 求的面积.

图(8)

解:以为轴将翻转180o,得到与它全等的,以为轴将翻转180o,得到 与它全等的,、延长线交于G,易证四边形是正方形,设它的边长为,则,,在中,,解得,则,所以.

说明:当从题目已知中不能直接明确的求出问题时,我们可以从一般图形通过翻转转变为特殊的图形,用简便的方法求解,变换可以有一步或几步.

4.2由角平分线构造全等三角形

不管是两个图形轴对称还是轴对称图形,我们都不难发现轴上一点


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