文档内容
第 08 讲 全等三角形的性质和判定的应用(解析版)
第一部分 典例剖析+针对训练
名师点金:全等三角形常见基本构图类型
类型一 全等三角形的性质与判定的应用
名师点金:依据三角形全等的条件证明三角形全等从而得到边等角等
题型一 一次全等
名师点金:这类问题题目条件和结论一般都指向同一对三角形,属于全等条件比较直接的类型,一次全等
便可解决问题.
典例1(2020春•文圣区期末)已知:如图,点B、E、C、F四点在一条直线上,且AB∥DE,AB=DE,
BE=CF.
(1)试说明:△ABC≌△DEF;
(2)判断线段AC与DF的关系,并说明理由.
思路引领:(1)直接利用全等三角形的判定方法得出答案;
(2)由全等三角形的性质可得出结论.
(1)证明:∵AB∥DE,
∴∠B=∠DEF
∵BE=FC,
∴BC=EF,
在△ABC和△DEF中,
{ AB=DE )
,
∠B=∠≝¿BC=EF
∴△ABC≌△DEF(SAS).
(2)AC=DF,AC∥DF.理由如下:
∵△ABC≌△DEF,
∴AC=DF,∠ACB=∠DFE,
∴AC∥DF.
解题秘籍:本题考查平行线的性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角
形的全等条件.
针对训练1
1.(2021•碑林区校级三模)如图,已知AB=AC,CD⊥AB,BE⊥AC,垂足分别为点D、E.求证:BD
=CE.
思路引领:由“AAS”可证△ABE≌△ACD,可得AD=AE,再根据线段的差可得BD=CE.
证明:∵CD⊥AB,BE⊥AC,
∴∠ADC=∠AEB=90°.
在△ABE和△ACD中
{∠ADC=∠AEB
)
∠CAD=∠BAE ,
AB=AC
∴△ABE≌△ACD(AAS)
∴AD=AE,
又∵AB=AC,
∴BD=CE.
解题秘籍:本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握三角形全等的判定方法是本题的关键.
题型二 两次全等
名师点金:这类问题题目条件和待求问题一般都不是指向于同一对三角形,即条件较容易得出的全等
三角形,并不能直接得出要证明的边角相等,但是可以得出待求边角所在的三角形全等所缺少的条件,于
是两次全等便可解决问题.
典例2如图,AD、BC相交于点O,且OA=OC,OB=OD,EF过点O,分别交AB、CD于点E、F,且
∠AOE=∠COF,求证:OE=OF.思路引领:由SAS证明△AOB≌△COD,得出对应角相等∠A=∠C,再由ASA证明△AOE≌△COF,
得出对应边相等即可.
证明:在△AOB和△COD中,
¿,
∴△AOB≌△COD(SAS),
∴∠A=∠C,
在△AOE和△COF中,
¿
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴OE=OF.
解题秘籍:本题考查了全等三角形的判定与性质;熟练掌握全等三角形的判定与性质,证明三角形全等
是解决问题的关键.
针对训练2
2.如图所示,已知CD⊥AB于D,BE⊥AC于E,CD交BE于点O,OD=OE.求证:AB=AC.
思路引领:利用“角边角”证明△BOD和△COE全等,根据全等三角形对应边相等可得OB=OC,然
后求出BE=CD,再利用“角角边”证明△ABE和△ACD全等,根据全等三角形对应边相等可得AB=
AC.
证明:在△BOD和△COE中,
{
∠BOD=∠COE
)
OD=OE ,
∠BDO=∠CEO=90°∴△BOD≌△COE(ASA),
∴OB=OC,
∴OB+OE=OC+OD,
即BE=CD.
在△ABE和△ACD中,
{
∠A=∠A
)
∠ADC=∠AEB=90° ,
BE=CD
∴△ABE≌△ACD(AAS),
∴AB=AC.
解题秘籍:本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握三角形全等的判定方法是解题的关键,难点
在于二次证明三角形全等.
类型二 全等的简单构造
名师点金:题目条件或结论所指向的三角形不存在,或部分残缺,如果只需要连接某些线段或作适当添补
便可得到全等三角形并且可以有效解决问题,这时便可运用辅助线构造全等.
方法技巧一 连线构造全等
典例3(2021秋•海门市期末)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AD∥BC
求证:AB=CD,AD=BC.
思路引领:根据平行线的性质得出∠ADB=∠CBD,∠ABD=∠CDB,根据ASA推出△ADB≌△CBD,
根据全等三角形的性质得出即可.
证明:连接BD,
∵AB∥CD,AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,∠ABD=∠CDB,
在△ADB和△CBD中{∠ADB=∠CBD
)
BD=BD ,
∠ABD=∠CDB
∴△ADB≌△CBD,
∴AD=BC,AB=CD.
解题秘籍:本题考查了全等三角形的判定和性质,平行线的性质的应用,解此题的关键是推出
△ADB≌△CBD,注意:全等三角形的判定定理有SAS,ASA,AAS,SSS,全等三角形的对应边相等.
针对训练3
3.(2021秋•广安期中)如图,AB=CD,AC=BD,求证:∠A=∠D.
思路引领:连接BC,利用“边边边”证明△ABC和△DCB全等,根据全等三角形对应角相等证明即可.
证明:如图,连接BC,
{AB=CD
)
在△ABC和△DCB中, AC=BD ,
BC=CB
∴△ABC≌△DCB(SSS),
∴∠A=∠D.
解题秘籍:本题考查了全等三角形的判定与性质,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.
方法技巧二 已知一角和角的一边相等(SA)作垂直,构造(AAS或ASA)全等
典例4如图,∠BAC=∠BDC=90°,AB=AC,求证:∠ADB=45°.思路引领:过A作AE⊥AD交BD于E,根据ASA可证明△ABE≌△ACD,得出AE=AD,则∠ADE=
∠AED=45°.
证明:如图,设AC与BD的交点为F,过A作AE⊥AD交BD于E,
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAE=∠CAD,
∵∠BAC=∠BDC=90°,∠AFB=∠CFD,
∴∠ABE=∠ACD,
在△ABE和△ACD中,
{∠BAE=∠CAD
)
AB=AC ,
∠ABE=∠ACD
∴△ABE≌△ACD(ASA),
∴AE=AD,
∴∠ADE=∠AED=45°.
解题秘籍:本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,添加恰当辅助线构造全等三
角形是本题的关键.
方法技巧三 已知一角和角的一边相等(SA)截取边等构造(SAS)全等
典例5(2021秋•江夏区期末)如图,等腰直角△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,∠ADB=45°
(1)求证:BD⊥CD;
(2)若BD=6,CD=2,求四边形ABCD的面积.
思路引领:(1)根据等腰直角三角形的判定和全等三角形的判定和性质解答即可;(2)根据三角形面积公式解答即可.
解:(1)
过A作AE⊥AD,交DB的延长线于E,
∴∠EAD=90°,
∵∠ADB=45°,
∴∠AED=45°
∴△ADE是等腰直角三角形,
∴AE=AD,
∵∠EAD=∠BAC=90°,
∴∠EAD﹣∠BAD=∠BAC﹣∠BAD,
即∠EAB=∠DAC,
在△AEB与△ADC中
{
AE=AD
)
∠EAB=∠DAC ,
AB=AC
∴△AEB≌△ADC(SAS),
∴∠E=∠ADC=45°,
∴∠BDC=∠BDA+∠ADC=45°+45°=90°,
∴BD⊥CD.
1
(2)由(1)可知,四边形ABCD的面积等于△AED的面积,S△AED = DE2=16.
4
解题秘籍:考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识,证明三角形全等是
解决问题的关键.
方法技巧四 作平行构造全等
典例5(2020秋•沿河县期末)如图,△ABC中,AB=AC,点D在AB上,点E在AC的延长线上,DE交
BC于F,且DF=EF,求证:BD=CE.思路引领:如图,作辅助线;证明△DGF≌△ECF,得到DG=CE,此为解决该问题的关键性结论;证
明BD=GD,即可解决问题.
证明:如图,过点D作DG∥AE,交BC于点G;
则△DGF≌△ECF,
∴DG:CE=DF:EF,而DF=EF,
∴DG=CE;
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB;
∵DG∥AE,
∴∠DGB=∠ACB,
∴∠DBG=∠DGB,
∴DG=BD,
∴BD=CE.
解题秘籍:该题主要考查了等腰三角形的判定及其应用、全等三角形的判定及其性质的应用问题;解题
的关键是作辅助线,构造全等三角形.
针对训练44.(2021•广东开学)如图,在△ABC中,AB=AC,D是AB上一点,E是AC延长线上一点,且CE=
BD,连接DE交BC于F.
(1)猜想DE与EF的大小关系;
(2)请证明你的猜想.
思路引领:(1)猜想:DE=2EF;
(2)作DG∥AE,交BC于G,先证DG=CE,再根据AAS证明△DFG≌△EFC,得出DF=EF,即可
证出结论.
解:(1)DE=2EF;
(2)证明:作DG∥AE,交BC于G;如图所示:
则∠1=∠E,∠3=∠2,
∵AB=AC,
∴∠B=∠2,
∴∠B=∠3,
∴BD=DG,
∵CE=BD,
∴DG=CE,
在△DFG和△EFC中,
¿,
∴△DFG≌△EFC(AAS),
∴DF=EF,
∴DE=2EF.解题秘籍:本题考查了等腰三角形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质;通过作辅助线构造三角
形全等是解决问题的关键.
方法技巧六 补形构造全等
典例6如图所示,已知在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,AE是∠A的平分线,CD⊥AE于点D,求证:
1
CD= AE.
2
1
思路引领:延长CD交AB的延长线于F,由ASA证明△ACD≌△AFD,得出CD=DF= CF,再由ASA
2
证明△BCF≌△BAE,得出CF=AE,即可得出结论.
证明:延长CD交AB的延长线于F,如图所示:
∵CD⊥AD,
∴∠ADC=∠ADF=90°,
∵AE是∠A的平分线,
∴∠CAD=∠FAD,
在△ACD和△AFD中,¿,
∴△ACD≌△AFD(ASA),
1
∴CD=DF= CF,
2
∵∠ABC=90°,
∴∠CBF=90°,∴∠F+∠BCF=90°,
∵∠F+∠BAE=90°,
∴∠BCF=∠BAE,
在△BCF和△BAE中,¿,
∴△BCF≌△BAE(ASA),
∴CF=AE,
1
∴CD= AE.
2
解题秘籍:本题考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、角的平分线;熟练掌握等腰
直角三角形的性质,并能进行推理论证是解决问题的关键.
针对训练5
5.如图,五边形ABCDE中:
(1)若AB=AE,∠B=∠E,BC=ED,F为CD的中点,求证:AF⊥CD;
(2)若AB=AE,∠B=∠E,AF平分∠BAE,AF⊥CD,求证:F为CD的中点;
(3)若∠B=∠E,BC=ED,∠C=∠D,AF平分∠BAE,求证:F为CD的中点.
思路引领:(1)连接AC、AD,试着证明△ABC≌△AED,可知AC=AD,利用等腰三角形的性质即可
求解;
(2)连接FB、FE,可通过证明△ABF≌△AEF和△FBC≌△FED,利用全等三角形对应边相等即可得
解;
(3)延长 AB,AE 并分别与 CD 所在的直线相交于 G,H,可通过证明△GBC≌△HED 和
△GAF≌△HAF,进一步得到相等线段,利用线段加减求解即可.(1)证明:如图,连接AC、AD.
在△ABC与△AED中,
{
AB=AE
)
∠ABC=∠AED ,
BC=ED
∴△ABC≌△AED(SAS),
∴AC=AD.
又∵F是边CD的中点,
∴AF⊥CD;
(2)证明:如图,连接FB、FE,
∵AF平分∠BAE,
∴∠BAF=∠EAF.
在△ABF和△AEF中,
{
AB=AE
)
∠BAF=∠EAF
AF=AF
∴△ABF≌△AEF(SAS),
∴∠ABF=∠AEF,∠AFB=∠AFE,BF=EF.
∵∠ABC=∠AED,∠AFC=∠AFD=90°,
∴∠FBC=∠FED,∠BFC=∠EFD,
∴△FBC≌△FED(ASA),
∴CF=DF,即F为CD的中点.
(3)证明:如图,延长AB,AE并分别与CD所在的直线相交于G,H.
∵∠ABC=∠AED,∠BCD=∠CDE,
∴∠GBC=∠HED,∠BCG=∠EDH.
∵BC=DE,
∴△GBC≌△HED(ASA),
∴∠G=∠H,GC=DH.
∵AF平分∠BAE,
∴∠GAF=∠HAF,
又∵AF=AF,
∴△GAF≌△HAF(AAS),
∴GF=HF,
∴GF﹣GC=HF﹣DH,
即CF=DF,
∴F为CD的中点.
解题秘籍:本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常
考题型.
第二部分 专题提优训练
1.(2021秋•南沙区校级期中)如图,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,点E,F分别在AB,AD上,
AE=AF,CE=CF,求证:CB=CD.思路引领:连接 AC,先利用 SSS 证明△ACE≌△ACF,可得∠EAC=∠FAC,再利用 AAS 证明
△ACB≌△ACD即可得结论.
证明:如图,连接AC,
在△ACE和△ACF中,
{AE=AF
)
CE=CF ,
AC=AC
∴△ACE≌△ACF(SSS),
∴∠EAC=∠FAC,
在△ACB和△ACD中,
{∠BAC=∠DAC
)
∠B=∠D=90° ,
AC=AC
∴△ACB≌△ACD(AAS),
∴CB=CD.
解题秘籍:本题考查了全等三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握全等三角形的判定与性质.
2.(2021秋•巴南区校级期中)如图,已知AC平分∠BAD,CE⊥AB于E,CF⊥AD于F,且BC=CD.
(1)求证:DF=BE;
(2)若AB=10,AD=8,求AE的长.思路引领:(1)根据角平分线的性质可以得出CF=CE,在证明Rt△CFD≌Rt△CEB就可以得出DF=
BE;
(2)先证明△CAF≌△CAE,就可以得出AF=AE,设DF=BE=x,就可以得出8+x=10﹣x,求出方
程的解即可.
(1)证明:∵AC平分∠BAD,CE⊥AB,CF⊥AD,
∴CF=CE,∠CFD=∠CEB=90°.
在Rt△CFD和Rt△CEB中,
{CD=BC)
,
CF=CE
∴△CFD≌Rt△CEB(HL),
∴DF=BE.
(2)解:∵AC平分∠BAD,
∴∠FAC=∠BAC.
在△CAF和△CAE中
{∠CFD=∠CEB
)
∠FAC=∠BAC ,
AC=AC
∴△CAF≌△CAE(AAS)
∴AF=AE.
设DF=BE=x,由题意,得
8+x=10﹣x,
解得:x=1.
∴AE=10﹣1=9.
答:AE=9
解题秘籍:本题考查了角平分线的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,列一元一次方程解实
际问题的运用,解答时证明三角形的全等是关键.3.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,点D为斜边BC上一点,且BD=BA,过点D作BC的垂线交AC于
点E.求证:AE=ED.
思路引领:连接BE,利用HL得到直角三角形ABE与直角三角形DBE全等,利用全等三角形对应边相
等即可得证.
解:连接BE,
在Rt△ABE和Rt△DBE中,
{BE=BE)
,
AB=DB
∴Rt△ABE≌Rt△DBE(HL),
∴AE=DE.
解题秘籍:此题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.
4.(2017春•钦州期末)如图,已知△ACE≌△DBF.CE=BF,AE=DF,AD=8,BC=2.
(1)求AC的长度;
(2)试说明CE∥BF.
思路引领:(1)直接利用全等三角形的性质得出对应点相等进而得出AC的长;
(2)利用全等三角形的性质得出对应角相等,进而利用平行线的判定方法得出答案.
解:(1)∵△ACE≌△DBF,
∴AC=BD,则AB=DC,
∵BC=2,∴2AB+2=8,
解得:AB=3,
故AC=3+2=5;
(2)∵△ACE≌△DBF,
∴∠ECA=∠FBD,
∴CE∥BF.
解题秘籍:此题主要考查了全等三角形的性质,正确掌握全等三角形的性质是解题关键.
5.(2021•吉林二模)如图,已知∠ABC=∠DCB,∠ACB=∠DBC.求证:AB=DC.
思路引领:欲证明AB=CD,只要证明△ABC≌△DCB即可.
证明:在△ABC和△DCB中,
{∠ABC=∠DCB
)
BC=CB ,
∠ACB=∠DBC
∴△ABC≌△DCB(ASA),
∴AB=DC.
解题秘籍:本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是正确寻找全等三角形全等的条件,属于中
考基础题.
6.如图,已知,AD为ABC的角平分线,CE⊥AD于点O,CE交AB于E,EF∥BC,求证:∠DEC=
∠FEC.
思路引领:根据ASA推出△EOA≌△COA,推出EO=CO,根据线段垂直平分线性质求出DE=DC,根
据等腰三角形性质推出∠DEC=∠DCE,根据平行线的性质得出∠FEC=∠DCE即可.证明:∵CE⊥AD,
∴∠EOA=∠COA=90°,
∵AD平分∠BAC,
∴∠EAD=∠CAD,
在△EOA和△COA中,
{∠EOA=∠COA
)
AO=AO ,
∠EAO=∠CAO
∴△EOA≌△COA(ASA),
∴EO=CO,
∵CE⊥AD,
∴DE=DC,
∴∠DEC=∠DCE,
∵EF∥BC,
∴∠FEC=∠DCE,
∴∠DEC=∠FEC.
解题秘籍:本题考查了线段垂直平分线性质,等腰三角形的性质,全等三角形的性质和判定,平行线的
性质的应用,解此题的关键是求出∠DEC=∠DCE,难度适中.
7.(2021•青龙县一模)已知,如图,D是△ABC的边AB上一点,AB∥FC,DF交AC于点E,DE=
EF.求证:AE=CE.
思路引领:根据ASA证明即可;
证明:∵AB∥FC,
∴∠ADE=∠F,
在△ADE和△CFE中,
{
∠ADE=∠F
)
DE=EF
∠AED=∠CEF
∴△ADE≌△CFE,∴AE=CE.
解题秘籍:本题考查全等三角形的判定和性质、平行线的性质、整式的除法等知识,解题的关键是熟练
掌握基本知识,属于中考常考题型.
8.(2019春•金水区校级月考)在△ABC中,AB=AC,点D是直线BC上一点(不与B、C重合),以
AD为一边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,∠DAE=∠BAC,连接CE.
(1)如图①,若∠ADE=60°,AB=AC=2,点D在线段BC上,
①∠BCE和∠BAC之间是有怎样的数量关系?不必说明理由;
②当四边形ADCE的周长取最小值时,直接写出BD的长;
(2)若∠BAC≠60°,当点D在射线BC上移动,如图②,则∠BCE和∠BAC之间有怎样的数量关系?
并说明理由.
思路引领:(1)①∠BCE+∠BAC=180°;
②当AD最短时,四边形ADCE的周长最小,即AD⊥BC时,周长最小;
(2)先证明△ABD≌△ACE,再推导出∠BAC=∠FAE,∠BCE+∠ECD=180°;
解:(1)①∠BCE+∠BAC=180°;
②如图1
∵△ABD≌△ACE,
∴BD=EC,
∵四边形ADCE的周长=AD+DC+CE+AE=AD+DC+BD+AE=BC+2AD,
∴当AD最短时,四边形ADCE的周长最小,即AD⊥BC时,周长最小;∵AB=AC,
1
∴BD= BC=1;
2
(2)∠BCE+∠BAC=180°;
理由如下:如图2,
AD与CE交于F点,
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
∵AB=AC,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE,
∴∠ADB=∠AEC,
∵∠AFE=∠CFD,
∴∠EAF=∠ECD,
∵∠BAC=∠FAE,∠BCE+∠ECD=180°,
∴∠BCE+∠BAC=180°;
解题秘籍:本题考查三角形全等的性质和判定,最短距离;熟练掌握三角形全等的证明方法,三角形全
等的性质是解题的关键.