人教版八年级上数学培优讲义教师版

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人教版八年级上数学培优讲义教师版 1 / 56 第十一章 全等三角形及其应用

【知识精读】 1. 全等三角形的定义:能够完全重合的两个三角形叫全等三角形;两个全等三角形中,互相重合的顶点叫做对应顶点。互相重合的边叫对应边,互相重合的角叫对应角。 2. 全等三角形的表示方法:若△ABC和△A′B′C′是全等的三角形,记作 “△ABC≌△A′B′C′其中,“≌”读作“全等于”。记两个三角形全等时,通常把表示对应顶点的字母写在对应的位置上。

3. 全等三角形的的性质:全等三角形的对应边相等,对应角相等; 4. 寻找对应元素的方法 (1)根据对应顶点找 如果两个三角形全等,那么,以对应顶点为顶点的角是对应角;以对应顶点为端点的边是对应边。通常情况下,两个三角形全等时,对应顶点的字母都写在对应的位置上,因此,由全等三角形的记法便可写出对应的元素。 (2)根据已知的对应元素寻找 全等三角形对应角所对的边是对应边,两个对应角所夹的边是对应边; (3)通过观察,想象图形的运动变化状况,确定对应关系。 通过对两个全等三角形各种不同位置关系的观察和分析,可以看出其中一个是由另一个经过下列各种运动而形成的。 翻折 如图(1),BOC≌EOD,BOC可以看成是由EOD沿直线AO翻折180得到的;

旋转 如图(2),COD≌BOA,COD可以看成是由BOA绕着点O旋转180得到的; 人教版八年级上数学培优讲义教师版 2 / 56 平移 如图(3),DEF≌ACB,DEF可以看成是由ACB沿CB方向平行移动而得到的。

5. 判定三角形全等的方法: (1)边角边公理、角边角公理、边边边公理、斜边直角边公理 (2) 推论:角角边定理

6. 注意问题: (1)在判定两个三角形全等时,至少有一边对应相等; (2)不能证明两个三角形全等的是,a: 三个角对应相等,即AAA;b :有两边和其中一角对应相等,即SSA。 全等三角形是研究两个封闭图形之间的基本工具,同时也是移动图形位置的工具。在平面几何知识应用中,若证明线段相等或角相等,或需要移动图形或移动图形元素的位置,常常需要借助全等三角形的知识。

【分类解析】全等三角形知识的应用 (1) 证明线段(或角)相等 【例1】如图,已知AD=AE,AB=AC.求证:BF=FC 分析:由已知条件可证出ΔACD≌ΔABE,而BF和FC分别位于ΔDBF和ΔEFC中,因此先证明ΔACD≌ΔABE,再证明ΔDBF≌ΔECF,既可以得到BF=FC.

证明:在ΔACD和ΔABE中, 人教版八年级上数学培优讲义教师版

3 / 56 AE=AD ∠A=∠A AB=AC. ∴ ΔACD≌ΔABE (SAS) ∴ ∠B=∠C(全等三角形对应角相等) 又 ∵ AD=AE,AB=AC. ∴ AB-AD=AC-AE 即 BD=CE 在ΔDBF和ΔECF中

∠B=∠C ∠BFD=∠CFE(对顶角相等) BD=CE

∴ ΔDBF≌ΔECF (AAS) ∴ BF=FC (全等三角形对应边相等)

(2)证明线段平行 【例2】已知:如图,DE⊥AC,BF⊥AC,垂足分别为E、F,DE=BF,AF=CE.求证:AB∥CD

分析:要证AB∥CD,需证∠C=∠A,而要证∠C=∠A,又需证ΔABF≌ΔCDE.由已知BF⊥AC,DE⊥AC,知∠DEC=∠BFA=90°,且已知DE=BF,AF=CE.显然证明ΔABF≌ΔCDE条件已具备,故可先证两个三角形全等,再证∠C=∠A,进一步证明AB∥CD. 证明:∵ DE⊥AC,BF⊥AC (已知) ∴ ∠DEC=∠BFA=90° (垂直的定义) 在ΔABF与ΔCDE中, AF=CE (已知) ∠DEC=∠BFA (已证) DE=BF (已知) ∴ ΔABF≌ΔCDE(SAS) ∴ ∠C=∠A (全等三角形对应角相等) ∴ AB∥CD (内错角相等,两直线平行) (3)证明线段的倍半关系,可利用加倍法或折半法将问题转化为证明两条线段相等 【例3】如图,在△ ABC中,AB=AC,延长AB到D,使BD=AB,取AB的中点E,连接CD和CE. 求证:CD=2CE 人教版八年级上数学培优讲义教师版 4 / 56 分析: (ⅰ)折半法:取CD中点F,连接BF,再证ΔCEB≌ΔCFB.这里注意利用BF是ΔACD中位线这个条件。 证明:取CD中点F,连接BF

∴ BF=12 AC,且BF∥AC (三角形中位线定理) ∴ ∠ACB=∠2 (两直线平行内错角相等) 又∵ AB=AC ∴ ∠ACB=∠3 (等边对等角) ∴ ∠3=∠2 在ΔCEB与ΔCFB中, BF=BE ∠3=∠2 CB=CB ∴ ΔCEB≌ΔCFB (SAS)

∴ CE=CF=12 CD (全等三角形对应边相等) 即CD=2CE (ⅱ)加倍法 证明:延长CE到F,使EF=CE,连BF.

在ΔAEC与ΔBEF中, AE=BE ∠1=∠2 (对顶角相等) CE=FE ∴ΔAEC≌ΔBEF (SAS) ∴ AC=BF, ∠4=∠3 (全等三角形对应边、对应角相等) ∴ BF∥AC (内错角相等两直线平行) ∵ ∠ACB+∠CBF=180o, ∠ABC+∠CBD=180o, 人教版八年级上数学培优讲义教师版 5 / 56 又AB=AC ∴∠ACB=∠ABC ∴∠CBF=∠CBD (等角的补角相等) 在ΔCFB与ΔCDB中, CB=CB ∠CBF=∠CBD BF=BD ∴ ΔCFB≌ΔCDB (SAS) ∴ CF=CD 即CD=2CE 说明:关于折半法有时不在原线段上截取一半,而利用三角形中位线得到原线段一半的线段。例如上面折道理题也可这样处理,取AC中点F,连BF(如图)(B为AD中点是利用这个办法的重要前提),然后证CE=BF. (4)证明线段相互垂直 【例4】已知:如图,A、D、B三点在同一条直线上,ΔADC、ΔBDO为等腰三角形,AO、BC的大小关系和位置关系分别如何?证明你的结论。

分析:本题没有直接给出待证的结论,而是让同学们先根据已知条件推断出结论,然后再证明所得出的结论正确。通过观察,可以猜测:AO=BC,AO⊥BC. 证明:延长AO交BC于E,在ΔADO和ΔCDB中 AD=DC ∠ADO=∠CDB=90o OD=DB ∴ ΔADO≌ΔCDB (SAS) ∴ AO=BC, ∠OAD=∠BCD(全等三角形对应边、对应角相等) ∵ ∠AOD=∠COE (对顶角相等) ∴ ∠COE+∠OCE=90o ∴ AO⊥BC 5、中考点拨:

【例1】如图,在△ABC中,AB=AC,E是AB的中点,以点E为圆心,EB为半径画弧,交BC于点D,连结ED,并延长ED到点F,使DF=DE,连结FC. 求证:∠F=∠A.

分析:证明两个角相等,常证明这两个角所在的两个三角形全等,在已知图人教版八年级上数学培优讲义教师版

6 / 56 形中∠A、∠F不在全等的两个三角形中,但由已知可证得EF∥AC,因此把∠A通过同位角转到△BDE中的∠BED,只要证△EBD≌△FCD即可. 证明:∵AB=AC, ∴∠ACB=∠B, ∵EB=ED, ∴∠ACB=∠EDB. ∴ED∥AC. ∴∠BED=∠A. ∵BE=EA. ∴BD=CD. 又DE=DF,∠BDE=∠CDF ∴△BDE≌△CDF, ∴∠BED=∠F. ∴∠F=∠A. 说明:证明角(或线段)相等可以从证明角(或线段)所在的三角形全等入手,在寻求全等条件时,要注意结合图形,挖掘图中存在的对项角、公共角、公共边、平行线的同位角、内错角等相等的关系。

【例2】如图,已知△ ABC为等边三角形,延长BC到D,延长BA到E,并且使AE=BD,连接CE、DE.求证:EC=ED

BCDEFA

分析:把已知条件标注在图上,需构造和△AEC全等的三角形,因此过D点作DF∥AC交BE于F点,证明△AEC≌△FED即可。 证明:过D点作DF∥AC交BE于F点 ∵ △ ABC为等边三角形 ∴ △BFD为等边三角形 ∴ BF=BD=FD ∵ AE=BD ∴ AE=BF=FD ∴ AE-AF=BF-AF 即 EF=AB ∴ EF=AC 在△ ACE和△DFE中, EF=AC(已证) ∠EAC=∠EDF (两直线平行,同位角相等) AE=FD (已证) 人教版八年级上数学培优讲义教师版 7 / 56 ∴ △AEC≌△FED(SAS) ∴ EC=ED(全等三角形对应边相等)

题型展示: 【例1】如图,△ABC中,∠C=2∠B,∠1=∠2。求证:AB=AC+CD.

分析:在AB上截取AE=AC,构造全等三角形,△AED≌△ACD,得DE=DC,只需证DE=BE问题便可以解决.

证明:在AB上截取AE=AC,连结DE. ∵ AE=AC,∠1=∠2,AD=AD, ∴ △AED≌△ACD, ∴ DE=DC,∠AED=∠C. ∵ ∠AED=∠B+∠EDB,∠C=2∠B, ∴ 2∠B=∠B+∠EDB. 即 ∠B=∠EDB. ∴ EB=ED,即ED=DC, ∴ AB=AC+DC. 剖析:证明一条线段等于另外两条线段之和的常用方法有两种,一种是截长法(即在长线段上截取一段等于两条短线段的一条,再证余下的部分等于另一条短线段);如作AE=AC是利用了角平分线是角的对称轴的特性,构造全等三角形,另一种方法是补短法(即延长一条短线段等于长线段,再证明延长的部分与另一条短线段相等),其目的是把证明线段的和差转化为证明线段相等的问题,实际上仍是构造全等三角形,这种转化图形的能力是中考命题的重点考查的内容.

【实战模拟】 1. 下列判断正确的是( ) (A)有两边和其中一边的对角对应相等的两个三角形全等 (B)有两边对应相等,且有一角为30°的两个等腰三角形全等 (C)有一角和一边对应相等的两个直角三角形全等 (D)有两角和一边对应相等的两个三角形全等