七年级数学尖子生培优竞赛专题辅导第十二讲全等三角形(含答案)

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第十二讲全等三角形趣题引路】如图12-1所示,BD=CE,只添加一个条件,就可证得ZABE=ZACD,有哪几种方法?这是一道由果索因的开放性问题,从图中看出ZABE既是△ABE的内角又是AODB的内角,同时ZACD也是△ ACD. △ OEC的内角,而AACD与mBE, ZkODB与△OEC分别有一对角相等,故可以考虑它们分别全等.方法1:添加AD=AE(或AB=AC),可得A方法2:可添加ZBDO=ZCEO,可得△ BDO^ACEO /\方法3:可添加BE=CD,再连结BC,可得△ BDC^ACEB:.ZDBC=ZECB, ZEBC= ZDCB:.ZABE= ZACD本讲研究全等三角形在竞赛解题中的一些应用.知识拓展】证明三角形全等是研究平而图形性质的重要工具之一.利用它可以证明线段相等、角相等及研究两条直线的垂直和平行关系.三角形全等问题可分为三个层次:1.直接利用全等三角形的判立定理和性质泄理,需要我们敏捷、快速地发现两条线段或两个角所分布的两个三角形及全等的条件:2.当证明相等的两条线段或两个角所在的三角形全等的条件不充分时,需根据图形的其他性质,先证明别的两个三角形全等以补足条件:3.当现有图形的任何两个三角形之间不存在全等关系,需要添豊辅助线,构造全等三角形来研究平面图形的性质.我们实际遇到的图形中,两个全等三角形并不重合在一起,而是处于各种不同的位置,但英中一个是由另一个经过平移、翻折、旋转等变换而成的,了解全等变换的这几种形式,有助于发现全等三角形、确泄对应元素•善于在复杂的图形中发现、分解、构造基本的全等三角形是解题的关键,应熟悉涉及有关公共边、公共角的以下两类基本图形:()例1 (2003 年河北竞赛题)如图12-3, AC=BC. AC丄BC 于点C, AB=AD=BD, CD=CE=DE,/f AB= f BE= ________ .解析在/\ADC与△BDC 中,由AD=DB, DC=DC, AC=BC,可知AADC^ABDC, ZADC= ZBDC.又因为ZADB=6Q a ,所以,ZADC= ZBDC= ZEDB=3Q a・故DB 丄CE, BC=BE・而△ACB为等腰直角三角形,且AB=迈,所以,BC=BE=\ 点评:充分利用ADCE是等边三角形这个条件是解题关键例2如图12-4,设△ABC是等腰三角形,D、E分别是腰AB及AC延长线上的一点,且BD=CE, 连DE交BC于G点•求证:DG=EG・解析思路一:构造一个与ACEG全等的三角形;思路二:构造一个与△DBG全等的三角形.证明:作DF〃AC 交BC 于F,则ZACB=ZDFB,又因故ZB=ZACB,因此ZB=ZDFB,故DB=DF=CE,而又有ZFDG=ZCEG, ZDGF= ZEGC,故厶DFG竺HECG故DG=EG・点评:构造全等三角形时须根据图形的特征,通常有“截长法”、“补短法”、“中线加倍法”等.例3 (2000年江苏省竞赛题)如图12-5, AD是/XABC的中线,E、F分别在AB、AC上且DE丄DF, 则()A. BE+CF>EFB. BE+CF=EFC. BE+CFCEFD. EF与BE+CF大小关系无法确定解析此题让人联想到三角形三边关系,设法把BE、CF、EF放到一个三角形中去考虑,可将△£"沿直线DF “翻折”到△ GFD,连结CG,易证△ EFD^AGFD. HBED竺CGD、EF=FG, BE=GC、故BE+CF>EF・选A.点评:本题也可把△GCD看作由△EBD绕D点旋转180。

而得到,同时还可以将△EFD沿直线ED“翻折”求解.例4 (2003年全国竞赛题)如图12-6,在AABC中,D为AB的中点•分别延长C4、CB到点E\ F, 使DDE=DF;过E、F分别作CA、CB的垂线,相交于P.设线段P4、PB的中点分别为M、N.求证:(1) ADEM^ADF/V:(2) ZPAE=ZPBF・312-6解析题中有多个“中点”,联想到中位线左理和直角三角形斜边上中线的性质,便可找到证题思路. 证明(1)如图,据题设可知,DM平行且等于BN, DV平行且等于AM,:.ZAMD=ZBND ・••• M、N分别是RtAAEP和斜边的中点,••• EM=AM=DN, FN=BN=DM.又已知DE=DF、:・HDEM9、DFN・(2)由上述全等三角形可知ZEMD=ZFND,••• ZAME=ZBNF.而△AM£, Z\BNF均为等腰三角形,••• ZPAE=ZPBF・点评:学会转化是增强解题能力的一个重要途径,同时在较复杂的图形中发现线段、角之间的内在联系也很关键.好题妙解】隹题新题品味例1 (2003年天津中考题)如图12-7, O为LJ ABCD对角线AC、BD的交点,EF经过点O,且与边AD . BC 分别交于点E、F ,若BF = DE ,则图中的全等三角形最多有( )A.2 对B.3 对C.5 对D.6 对oD解析图中若无EF,则有4对,增加EF后,增加了△A0E92XC0F, ADOE^ABOF. 选D.例2如图12-8』是等边三角形ABC中的一个点,PA=2,PB=2*,PC=4,则BC的长是_________________图12・8解析注意到PgPAQ+PBS考虑将PA、PB、PC转移至一个三角形中,将△BPA绕B点逆时针旋转60。

,至△BA/C,连接PM,则厶CMB竺5APB、MB=BP, ZMBP=60。

,故△BMP为正三角形,从而MP=BP,这样PA、PB、PC 被移至AMPC 中,由PgMO+MP—得ZGWP=90°,又MC=PA=2, PC=4,故ZMPC= 30°, ZBPC= ZBPM+ ZMPC=90S由勾股泄理可得,BC=2打・点评:将三条分散的线段化归为三角形的三边.例3如图12-9, ABDA. HHDC都是等腰直角三角形,且D/£ BC上,BH的延长线与AC交于点E, 请你在图中找岀一对全等三角形并写出证明过程.解析探索性问题已是当今中考的一大热点。

关键在于分析题图,找岀相等的角和边.由已知可得DC=DH,且ZBDA=ZCDA・于是可得厶BDH^AADC (SAS)・中考真题欣赏例(2003年山东秦安中考题)如图12-10,已知/\ABC为正三角形,点M是射线BC上任意一点,点N是射线CA上任意一点,且MB=CN,直线BN与AM相交于0点,就下而给出的三种情况:(如图① ②③)先用量角器分别测疑ZB0M的大小,然后猜测ZBQM等于多少度?并利用图③证明你的结论.解析此题要求学生动手测疑,猜测规律再证明猜想•先用虽角器分别测量ZBQM,获知ZBQM均为60°左右(可能有误差),因此可猜测ZB0M=6O。

,证明时将三角形的全等和正三角形的性质联系起来.图12・10证明•••△ABC为正三角形,:.AB=BC=CA, ZBAC=ZBCA=60°.•••BM=CN, •••BM-BC=CN-CA,即CM=AN.J ZBAN= 180°-60°=ZAGW,•••△BAN 竺△ACM.;・ZCMA = ZANB ・又ZQAN=ZCAM•••ZANB+ ZQAN= ZCAN+ ZCMA = ZBCA=60。

,即证.竞赛样题展示例1 (2003年全国联赛武汉选拨赛)如图12-11, △ABC中,ZABC=60°, AD. CE分别平分ABAC.ZACB,则AC的长与AE+CD的关系为()A.AOAE+CDB.AC=AE+CDC.AC<AE+CDD.无法确泄解析:运用“截长法” •设A0 CE的交点为O,在AC上取点八使连结OF,则△AEO98FO,同时可iiEAODC^AOFC,故AC=A£+CD・选B・例2 (天津市竞赛题)如图12-12, AABC是边长为1的等边三角形,HBDC是顶角ZBDC= 120°图12J1的等腰三角形,以D 为顶点作一个60。

角,角的两边分别交AB 于M,交AC 于N,连结MN,形成了一个 三角形•求证仏AMN 的周长是2.解析 欲证AM+AN+MN=2,而AB+AC=2,转证MN=BM+CN 、考虑用补短法,在AC 的延长 线上取转证MN=NM\,连结DMx 只需证得厶MDN^HWDN 即可.解 在 AC 的延长线上截取 CMi=BM,由 RtABDAf^RtACDMp 得 MD=MQ, ZMDB=ZM 、DC ・••• ZMDMi = 120°- ZMDB + ZMiDC= 120。

,又 ZMDN=60°••• ZNDM]=60。

,VA/D=MiD, ZMDN=ZNDM\=60S DN=DN ・:・HMDN 竺厶M\DN ・•••△AMN 的周长为:AM+MN+AN=AM+AN+NMi=AM+AM 】=AB+AC=2点评:巧妙转移线段,借助三角形的全等“偷梁换柱”,这就是方法之美.过关检测】A 级1 •如图 12-13,若竺△ACE, AD=5, AB=2,则 CD= __________________ . ________2•如图 12-14, AD//BC. Z1 = Z2, Z3=Z4, AD=4, BC=2,则 AB 的值是 ___________________△ABC 中,ZABC=45。

,AD 是ZBAC 的平分线,垂直平分AD,交BC 的延长线 于F,则ZCAF 的大小是 __________3.如图 12-15, A4.(2001年福建中考题)如图12-16,在△ABC中,AB>AC. BE、CF分别是AC、AB两条边上的高,在BE上截取BD=AC,在QF的延长线上截取CG=AB.连结AD. AG.求证:AG=AD.5•如图12-17,已知:在ZAOB的04边上取两点P和S,再在OB边上取两点0和7;使OP=O0 0T=0S, PT 与0S相交于X・求证:OX平分ZAOB.6. (2003年安徽省中考题)如图12-18,是2002年8月在北京召开的第24届国际数学家大会会标中的图案,其中四边形ABCD和EFGH都是正方形。

求证:15112.187•如图12-19,在zMBC 中,ZBAC=90。

,AB=AC. BE 平分ZABC, CE丄BE.求证:Q十.B级1.(1997年《学习报》公开赛)如图12-20,等腰三角形ABC中,ZBAC=9O°, AD是斜边上的髙, 以D 为端点作两条互相垂直的射线与两腰相交于E、F,连结EF与AD相交于G,则ZAED与ZAGF大小关系为()A. ZAED>ZAGF B・ZAED=ZAGF C・ZAED<ZAGF D.不能确定2.(1996年山东省)如图12-2L在四边形ABCD中,ZA=ZC=90°, AB=AD,若这个四边形的而积为12,则BC+CD= ____________ ・3.(咙年上海市)如图32,四边形A咖中,AC平分侮D CE丄加于E,AB).则ZADC+ZABC的大小为 ____________ ・4.(1998年四川省)如图12-23,在厶ABC中,AB=AC,直线/过A且/〃BC, ZB的平分线与AC 和/分別交于D、E, ZC的平分线与AB和/分别交于F、G.求证:DE=FG・B C图12-235.(1998年河北省)如图12-24所示,已知BZX CE是AABC的高,点P在BD的延长线上,BP=AC,点Q在CE上,CQ=AB・图12-22求证:(1) AP=AQ, (2) AP丄AQ.A P图12・246.(2002年全国数学竞赛)AABC内,ZBAC=60S ZAC5=40°, P、0分别在BC、CA上,并且AP、分别是ABAC. ZABC的角平分线.求证:BQ^-AQ=AB+BP・. 第十二讲全等三角形A级1. 32. 63. 45°4・提示:证明△ GCA^^ABD5.提示:先证\SOQ w 'TOP,再证DPXS w 5QXT,得XS = XT,再证ASOX w AWJ,得iSOX =6.略7.提示:先延长CE、B4补齐图形.B级1. B提示:证明△ BED百4U)F2・4万提示:作血丄CD交CD延长线于F侧\ABEm 4ADF,四边形AECF为正方形.3・L80。