文档内容
4.3 全等三角形
全等三角形的性质
知识点一
全等三角形的对应边相等,对应角相等
全等三角形的判定
知识点二
1.三边分别相等的两个三角形全等,简写成“边边边”或“SSS”.
2.两边及其夹角分别相等的两个三角形全等,简写成“边角边”或“SAS”.
3.两角及其夹边分别相等的两个三角形全等,简写成“角边角”或“ASA”.
4.两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等,简写成“角角边”或“AAS”.
5.直角边和斜边相等分别的两个直角三角形全等,简写成“HL”
题型一 全等三角形的性质
【例题 1】(2022秋•固始县期末)如图, 与 交于 , ,添加一个条件,仍不能使
的是A. B. C. D.
【分析】要使 ,已知 , ,具备了一组边和一组角对应相等,还缺少边或
角对应相等的条件,结合判定方法及图形进行选择即可.
【解答】解: , ,
当 时,则 ,依据 即可得到 ;
当 时,则 和 全等条件是 ,不能判定 ;
当 时,由于 ,则 ,依据 即可得到 ;
当 时,则 ,依据 即可得到 ;
故选: .
解题技巧提炼
本题考查三角形全等的判定方法;判定两个三角形全等的一般方法有: ,
, , , .添加时注意: , 不能判定两个三角形全等,
不能添加,根据已知结合图形及判定方法选择条件是正确解答本题的关键.
【变式1-1】(2022秋•代县期末)在 与 中, , ,要使这两个三角形全等,
还需具备的条件是
A. B. C. D.
【分析】根据所给条件可知,应加已知边的夹角才可证明这两个三角形全等.
【解答】解: 、加上 ,不能证明这两个三角形全等,故此选项不符合题意;、加上 可得 ,即 ,根据 能证明这两
个三角形全等,故此选项符合题意;
、加上 ,不能证明这两个三角形全等,故此选项不符合题意;
、加上 ,不能证明这两个三角形全等,故此选项不符合题意.
故选: .
【变式1-2】(2022秋•周口期中)如图,点 , 分别在 的两边上,点 在 的角平分线
上,连接 , ,下列不能保证 的条件是
A. B. C. D.
【分析】根据题意可得 , ,再根据全等三角形的判定,逐项判断即可求解.
【解答】解: 点 在 的角平分线上,
,
,
、当 时,可利用边角边证得 ,故本选项不符合题意;
、当 时,满足边边角,无法证得 ,故本选项符合题意;
、当 时,可利用角边角证得 ,故本选项不符合题意;
、当 时, ,可利用角角边证得 ,故本选项不符合题意;
故选: .
【变式1-3】(2022秋•无棣县期中)如图, ,只添加一个条件,使 .下列
条件中正确的是
① ;② ;③ ;④ .
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④【分析】全等三角形的判定,取决于题目中的已知条件,若已知两边对应相等,则找它们的夹角或第三边;
若已知两角对应相等,则必须再找一组对边对应相等,且要是两角的夹边,若已知一边一角,则找另一组
角,或找这个角的另一组对应邻边.
【解答】解:若添加 ,则由 可得, ,即可得到 ,依据 即可得出
.
若添加 ,则由 可得, ,即可得到 ,依据 即可得出
.
若添加 ,则由 可得, ,即可得到 ,依据 即可得出
.
若添加 ,则不能得到 ;
故选: .
题型二 全等三角形的判定——SSS
【例题2】工人师傅常用角尺平分一个任意角.做法如下:如图,∠AOB是一个任意角,在边OA,OB
上分别取OM=ON,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与M,N重合.过角尺顶点C的射线OC即
是∠AOB的平分线.这种做法是利用了全等三角形对应角相等,图中判断三角形全等的依据是
.
【分析】由三边相等得△COM≌△CON,即由SSS判定三角全等.做题时要根据已知条件结合判定方
法逐个验证.
【解答】解:由图可知,CM=CN,又OM=ON,
{MO=NO
∵在△MCO和△NCO中 CO=CO,
NC=MC
∴△COM≌△CON(SSS),
∴∠AOC=∠BOC,
即OC是∠AOB的平分线.故答案为:SSS.
解题技巧提炼
本题考查了全等三角形的判定及性质.要熟练掌握确定三角形的判定方法,利用
数学知识解决实际问题是一种重要的能力,要注意培养.
【变式2-1】如图,两根长12m的绳子,一端系在旗杆上的同一位置,另一端分别固定在地面上的两个木
桩上(绳结处的误差忽略不计),现在只有一把卷尺,如何来检验旗杆是否垂直于地面?请说明理由.
【分析】用卷尺测量出BD=CD,然后利用“SSS”证明△ABD和△ACD全等,根据全等三角形对应角
相等可得∠ADB=∠ADC,再求出∠ADB=∠ADC=90°,即可进行判定.
【解答】解:用卷尺测量出BD、CD,看它们是否相等,若BD=CD,则AD⊥BC.
理由如下:∵在△ABD和△ACD中,
{AB=AC
BD=CD,
AD=AD
∴△ABD≌△ACD(SSS),
∴∠ADB=∠ADC,
又∵∠ADB+∠ADC=180°,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
即AD⊥BC.
【变式2-2】如图△ABC中,点D在AC上,E在AB上,且AB=AC,BC=DC,AD=DE=BE.
(1)求证:△BCE≌△DCE;
(2)求∠EDC的度数.【分析】(1)运用SSS定理易证明△BCE≌△DCE;
(2)设∠A=x,根据题意得方程,5x=180°,即可解得x=36°,进而得到∠EDC的度数.
【解答】解:(1)证明:在△BCE和△DCE中,
{DE=BE
CE=CE,
BC=CD
∴△BCE≌△DCE(SSS).
(2)∵AD=DE,
∴∠A=∠AED,
∴∠EDC=∠A+∠AED=2∠A,
设∠A=x,根据题意得,
5x=180°,
解得x=36°,
∴∠EDC=2∠A=72°.
【变式2-3】如图,AB=AC,AD=AE,CD=BE.求证:∠DAB=∠EAC.
【分析】三角形全等条件中必须是三个元素,可用SSS判定两个三角形全等.
【解答】证明:在△ADC与△AEB中,
{AB=AC
AD=AE,
CD=BE
∴△ADC≌△AEB(SSS),
∴∠DAC=∠EAB,∴∠DAC﹣∠BAC=∠EAB﹣∠BAC,
∴∠DAB=∠EAC
题型三 全等三角形的判定——SAS
【例题3】在△ABC中,AB=AC,点D是射线CB上的一动点(不与点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,当点D在线段CB上,且∠BAC=90°时,那么∠DCE= 度;
(2)设∠BAC= ,∠DCE= .
①如图2,当点Dα在线段CB上β ,∠BAC≠90°时,请你探究 与 之间的数量关系,并证明你的结论;
②如图3,当点D在线段CB的延长线上,∠BAC≠90°时,请α 将图β 3补充完整,写出此时 与 之间的
数量关系并证明. α β
【分析】(1)易证∠BAD=∠CAE,即可证明△BAD≌△CAE,可得∠ACE=∠B,即可解题;
(2)易证∠BAD=∠CAE,即可证明△BAD≌△CAE,可得∠ACE=∠B,根据∠B+∠ACB=180°﹣
即可解题; α
(3)易证∠BAD=∠CAE,即可证明△BAD≌△CAE,可得∠ACE=∠B,根据∠ADE+∠AED+ =
180°,∠CDE+∠CED+ =180°即可解题. α
【解答】解:(1)∵∠βBAD+∠DAC=90°,∠DAC+∠CAE=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,
{
AB=AC
∠BAD=∠CAE,
AD=AE
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ACE=∠B,∵∠B+∠ACB=90°,
∴∠DCE=∠ACE+∠ACB=90°;
故答案为 90.
(2)∵∠BAD+∠DAC= ,∠DAC+∠CAE= ,
∴∠BAD=∠CAE, α α
在△BAD和△CAE中,
{
AB=AC
∠BAD=∠CAE,
AD=AE
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ACE=∠B,
∵∠B+∠ACB=180°﹣ ,
∴∠DCE=∠ACE+∠AαCB=180°﹣ = ,
∴ + =180°; α β
(α3)β作出图形,
∵∠BAD+∠BAE= ,∠BAE+∠CAE= ,
∴∠BAD=∠CAE,α α
在△BAD和△CAE中,
{
AB=AC
∠BAD=∠CAE,
AD=AE
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠AEC=∠ADB,
∵∠ADE+∠AED+ =180°,∠CDE+∠CED+ =180°,
∠CED=∠AEC+∠αAED, β
∴ = .
α β解题技巧提炼
本题考查了全等三角形的判定,考查了全等三角形对应边相等的性质,本题中
求证△BAD≌△CAE是解题的关键.
【变式3-1】如图,在△ABC中,AD,CE分别是BC、AB边上的高,AD与CE交于点F,连接BF,延
长AD到点G,使得AG=BC,连接BG,若CF=AB.
(1)求证:△ABG≌△CFB;
(2)在完成(1)的证明后,爱思考的琪琪想:BF与BG之间有怎样的数量关系呢?它们之间又有怎
样的位置关系?请你帮琪琪解答这一问题,并说明理由.
【分析】(1)根据SAS证明△ABG≌△CFB,再利用全等三角形的性质证明即可;
(2)根据全等三角形的性质得出∠G=∠FBD,再证明即可.
【解答】(1)证明:∵AD,CE是高,
∴∠BAD+∠AFE=∠BCF+∠CFD=90°,
∵∠AFE=∠CFD,
∴∠BAD=∠BCF,
在△ABG与△CFB中,
{
AG=BC
∠BAD=∠BCF,
CF=AB
∴△ABG≌△CFB(SAS);
(2)解:BF=BG,BF⊥BG,理由如下:
∵△ABG≌△CFB,
∴BF=BG,∠G=∠FBD,∵AD⊥BC,
∴∠BDG=90°
∴∠G+∠DBG=90°,
∴∠FBD+∠DBG=90°,
∴∠FBG的度数为90°,
∴BF⊥BG.
【变式3-2】(1)如图1,已知在△ABC中,AD为中线,求证AB+AC>2AD.
(2)如图2,在△ABC中,D为BC的中点,DE⊥DF分别交AB,AC于点E,F.
求证:BE+CF>EF.
【分析】(1)根据SAS证明△ABD≌△CED,得出AB=EC,由三角形三边关系得出答案;
(2)根据全等三角形的判定和性质解答即可.
【解答】证明:(1)延长AD至点E,使DE=AD,连接CE,如图1.
则AE=2AD,
在△ABD与△ECD中,
{
AD=ED
∠ADC=∠EDB,
DB=DC
∴△ABD≌△ECD(SAS),
∴AB=EC,
在△ACE中,有AC+CE>AE,即AC+AB>2AD;
(2)延长ED至点G,使DG=DE,连接CG,FG,如图2.∵FD垂直平分EG,
∴EF=FG,
在△EDB与△GDC中,
{
BD=CD
∠BDE=∠CDG,
ED=GD
∴△EDB≌△GDC(SAS),
∴BE=CG,
在△FCG中,CF+CG>FG,
即CF+BE>EF.
【变式3-3】如图所示,A、B两点分别位于一个池塘的两端,小明想用绳子测量A、B间的距离,但绳子
不够长,请你利用三角形全等的相关知识带他设计一种方案测量出A、B间的距离,写出具体的方案,
并解释其中的道理.
【分析】由题意知AC=DC,BC=EC,根据∠ACB=∠DCE即可证明△ABC≌△DEC,即可得AB=
DE,即可解题.
【解答】解:如图,先在地上取一个可以直接到达A点和B点的点C,连接AC并延长到D,使CD=
AC;连接BC并延长到E,使CE=CB,连接DE并测量出它的长度,DE的长度就是A、B间的距离.
证明:由题意知AC=DC,BC=EC,且∠ACB=∠DCE,
在△ABC和△DEC中,
{
AC=DC
∠ACB=∠DCE,
BC=EC
∴△ABC≌△DEC(SAS),∴DE=AB.
∴量出DE的长,就是A、B两点间的距离.
题型四 全等三角形的判定——ASA
【例题4】如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,点E为对角线BD上一点,∠A=∠BEC,且AD=BE.
(1)求证:△ABD≌△ECB.
(2)若∠BDC=70°.求∠ADB的度数.
【分析】(1)由“ASA”可证△ABD≌△ECB;
(2)由全等三角形的性质可得BD=BC,由等腰三角形的性质可求解.
【解答】证明:(1)∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBE,
在△ABD和△ECB中,
{
∠A=∠BEC
AD=BE ,
∠ADB=∠CBE
∴△ABD≌△ECB(ASA);
(2)∵△ABD≌△ECB,
∴BD=BC,
∴∠BDC=∠BCD=70°,
∴∠DBC=40°,
∴∠ADB=∠CBD=40°.解题技巧提炼
本题考查了全等三角形的判定和性质,平行线的性质,还考查学生运用定理进行
推理的能力,题目比较典型,难度适中.
【变式4-1】如图,在△ABC中,AB=AC,点E,F在边BC上,连接AE,AF,∠BAF=∠CAE,延长
AF至点D,使AD=AC,连接CD.
(1)求证:△ABE≌△ACF;
(2)若∠ACF=30°,∠AEB=130°,求∠ADC的度数.
【分析】(1)要证明△ABE≌△ACF,由题意可得AB=AC,∠B=∠ACF,∠AEF=∠AFE,从而可以
证明结论成立;
(2)根据(1)中的结论和等腰三角形的性质可以求得∠ADC的度数.
【解答】证明:(1)∵AB=AC,
∴∠B=∠ACF,
∵∠BAF=∠CAE,
∴∠BAF﹣∠EAF=∠CAE﹣∠EAF,
∴∠BAE=∠CAF,
{
∠B=∠ACF
在△ABE和△ACF中, AB=AC ,
∠BAE=∠CAF
∴△ABE≌△ACF(ASA);
(2)解:∵∠B=∠ACF=30°,∠AEB=130°,
∴∠BAE=180°﹣130°﹣30°=20°,
∵△ABE≌△ACF,∴∠CAF=∠BAE=20°,
∵AD=AC,
∴∠ADC=∠ACD,
180°−20°
∴∠ADC= =80°.
2
答:∠ADC的度数为80°.
【变式4-2】如图,△ABC中,∠ABC=60°,AD、CE分别平分∠BAC、∠ACB,AD、CE相交于点P.
(1)求∠APC的度数;
(2)若AE=4,CD=4,求线段AC的长.
【分析】(1)利用∠ABC=60°,AD、CE分别平分∠BAC,∠ACB,即可得出答案;
(2)由题中条件可得△APE≌△APF,进而得出∠APE=∠APF,通过角之间的转化可得出
△CPF≌△CPD,进而可得出线段之间的关系,即可得出结论.
【解答】解:(1)∵∠ABC=60°,AD、CE分别平分∠BAC,∠ACB,
1
∴∠BAC+∠BCA=120°,∠PAC+∠PCA= (∠BAC+∠BCA)=60°,
2
∴∠APC=120°.
(2)如图,在AC上截取AF=AE,连接PF.
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
在△APE和△APF中,{
AE=AF
∠EAP=∠FAP,
AP=AP
∴△APE≌△APF(SAS),
∴∠APE=∠APF,
∵∠APC=120°,
∴∠APE=60°,
∴∠APF=∠CPD=60°=∠CPF,
在△CPF和△CPD中,
{∠FPC=∠DPC
CP=CP ,
∠FCP=∠DCP
∴△CPF≌△CPD(ASA)
∴CF=CD,
∴AC=AF+CF=AE+CD=4+4=8.
【变式4-3】如图,在△ABC中,∠BAC=90°,E为边BC上的任意点,D为线段BE的中点,AB=AE,
EF⊥AE,AF∥BC.
(1)求证:∠DAE=∠C;
(2)求证:AF=BC.
【分析】(1)由等腰三角形的性质可得AD⊥BC,由余角的性质可得∠C=∠BAD,再证明∠BAD=
∠DAE即可解决问题.
(2)由“ASA”可证△ABC≌△EAF,可得AC=EF.
【解答】证明:(1)∵AB=AE,D为线段BE的中点,
∴AD⊥BC,(三线合一没有学习到,可以用全等证明)
∴∠C+∠DAC=90°,
∵∠BAC=90°
∴∠BAD+∠DAC=90°
∴∠C=∠BAD,∵AB=AE,AD⊥BE,
∴∠BAD=∠DAE,
∴∠DAE=∠C
(2)∵AF∥BC
∴∠FAE=∠AEB
∵AB=AE
∴∠B=∠AEB
∴∠B=∠FAE,且∠AEF=∠BAC=90°,AB=AE
∴△ABC≌△EAF(ASA)
∴AC=EF
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,熟练运用全等三角形的判定是本题
的关键.
题型五 全等三角形的判定——AAS
【例题5】如图所示,已知△ABC中,点D为BC边上一点,∠1=∠2=∠3,AC=AE,
(1)求证:△ABC≌△ADE;
1
(2)若AE∥BC,且∠E= ∠CAD,求∠C的度数.
3
【分析】(1)由∠1=∠2=∠3,可得∠1+∠DAC=∠DAC+∠2,即∠BAC=∠DAE,又∠1+∠B=
∠ADE+∠3,则可得∠B=∠ADE,已知AC=AE,即可证得:△ABC≌△ADE;
(2)由题意可得,∠ADB=∠ABD=4x,在△ABD中,可得x+4x+4x=180°,解答处即可;
【解答】解:(1)∵∠1=∠2=∠3,
∴∠1+∠DAC=∠DAC+∠2,即∠BAC=∠DAE,
又∵∠1+∠B=∠ADE+∠3,则可得∠B=∠ADE,
在△ABC和△ADE中{∠BAC=∠DAE
∠B=∠ADE ,
AC=AE
∴△ABC≌△ADE(AAS);
(2)∵AE∥BC,
∴∠E=∠3,∠DAE=∠ADB,∠2=∠C,
又∵∠3=∠2=∠1,令∠E=x,
则有:∠DAE=3x+x=4x=∠ADB,
又∵由(1)得 AD=AB,∠E=∠C,
∴∠ABD=4x,
∴在△ABD中有:x+4x+4x=180°,
∴x=20°,
∴∠E=∠C=20°.
解题技巧提炼
本题主要考查了全等三角形的判定与性质,判定三角形全等是证明线段或角相等
的重要方式,在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.
【变式5-1】如图,若AB⊥BC于点B,AE⊥DE于点E,AB=AE,∠ACB=∠ADE,∠ACD=∠ADC=
70°,∠BAD=60°,则∠BAE的度数是 .
【分析】证明△ABC≌△AED(AAS),得出∠BAC=∠EAD,根据三角形内角和定理即可得出答案.
【解答】解:∵AB⊥BC,AE⊥DE,∴∠B=∠E=90°,
{
∠B=∠C
在△ABC和△AED中, ∠ACB=∠ADE,
AB=AE
∴△ABC≌△AED(AAS),
∴∠BAC=∠EAD,
∵∠ACD=∠ADC=70°,
∴∠CAD=180°﹣70°﹣70°=40°,
∴∠BAC=∠BAD﹣∠CAD=60°﹣40°=20°,
∴∠BAE=∠BAD+∠DAE=∠BAD+∠BAC=80°;
故答案为:80°.
【变式5-2】如图,在△ABC和△DBC中,∠ACB=∠DBC=90°,E是BC的中点,DE⊥AB,垂足为点
F,且AB=DE.若BD=8cm,则AC的长为 .
【分析】由DE⊥AB,可得∠BFE=90°,由直角三角形两锐角互余,可得∠ABC+∠DEB=90°,由
∠ACB=90°,由直角三角形两锐角互余,可得∠ABC+∠A=90°,根据同角的余角相等,可得∠A=
∠DEB,然后根据AAS判断△ABC≌△EDB,根据全等三角形的对应边相等即可得到 BD=BC,AC=
1 1
BE,由E是BC的中点,得到BE= BC= BD=4.
2 2
【解答】解:∵DE⊥AB,可得∠BFE=90°,
∴∠ABC+∠DEB=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ABC+∠A=90°,
∴∠A=∠DEB,
在△ABC和△EDB中,
{∠ACB=∠DBC
∠A=∠DEB ,
AB=DE∴△ABC≌△EDB(AAS),
∴BD=BC,AC=BE,
∵E是BC的中点,BD=8cm,
1 1
∴BE= BC= BD=4cm.
2 2
故答案为:4cm
【变式5-3】如图,把一个长为10m的梯子AB斜靠在墙上,测得BM=6m,梯子沿墙下滑到CD位置,
测得∠ABM=∠DCM,DM=8m,求梯子下滑的高度.
【分析】由全等三角形的判定定理 AAS得到△ABM≌△DCM,则其对应边相等:BM=CM,AM=
DM,故AC=DM﹣BM=2m.
{∠AMB=∠DMC
【解答】解:∵在△ABM与△DCM中, ∠ABM=∠DCM,
AB=DC
∴△ABM≌△DCM(AAS),
∴BM=CM=6m,AM=DM=8m,
∴AC=AM﹣CM=2m.
即梯子下滑的高度是2m.
题型六 全等三角形的判定——HL
【例题6】如图, , 分别是 的高,且 ,求证: .【分析】根据高的定义求出 ,根据全等三角形的判定定理 推出即可.
【解答】证明: , 分别是 的高,
,
在 和 中,
,
.
解题技巧提炼
本题考查了全等三角形的判定定理的应用,能熟记全等三角形的判定定理是解此
题的关键.
【变式6-1】如图, 于点 , 于点 ,且 .求证: .
【分析】连接 ,由“ ”可证 ,可得 .
【解答】证明:如图,连接 ,
, ,
,
在 和 中,
,.
【变式6-2】如图, , ,点 是 上一点, 于 , 于
, ,求证: .
【分析】连接 ,由直角三角形全等的“ “判定定理证得 ,根据全等三角形的
性质得到 ,再由直角三角形全等的“ “判定定理即可证得 .
【解答】解:连接 ,
,
在 和 中,
,
,
,
于 , 于 ,
,
在 和 中,
,
.【变式6-3】已知:如图,点 、 在线段 上, , , , ,求证:
.
【分析】此题只要先证明 即可,做题时要结合已知条件与全等的判定方法进行思考.
【解答】证明: ,
;
;
在 和 中
,
,
.