全等三角形在初中数学中的应用论文 联系客服

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“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ABCD中,?BAC的平分线交BC于E,求证:

AB?BE?AC.

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BE?BF,就可以证明出结果.

证明:延长AB至F使AF?AC ∵AE是?CAB的平分线 ∴?FAE??CAE 在?FAE和?CAE中 ∵AF?AC ∵?FAE??CAE ∵AE?AE

∴?FAE??CAE(SAS) ∴?EFA??ECA?45? ∴?BFE是等腰直角三角形 ∴BE?BF

∴AF?AB?BF?AB?BE ∴AB?BE?AC

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

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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?ABC中,?BAC?60?,?C?40?,AP平分?BAC交BC于点P,

BQ平分?ABC交AC于Q,求证:AB?BP?BQ?AQ

图(3)

说明:(1)本题可以在AB截取AD?AQ,连OD,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O作OD//BC交AC于D,则证明?ADO??ABO解决. ② 如图(3),过O作DE//BC交AB于D,交AC于E,则证明?ADO??AQO和

?ABO??AEO解决.

③ 如图(4),过P作PD//BQ交AB的延长线于D,则需证明?APD??APC解决. ④ 如图(5),过P作PD//BQ交AC于点D,则只需证明?ABP??ADP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P为等边三角形ABC内任一点,试比较线段PA与PB?PC的大小.

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图(6)

简析:题目虽然短,但涉及到的知识点很多.由于?ABC是等边三角形,所以可以将?ABP绕点A旋转60?到?ACP?的位置(用到等量代换),连结PP?,则

?ACP???ABP(SAS),所以AP??AP,CP??BP,则?APP?是等边三角形,即PP??PA,

在?CPP?中,因为PP??PC?P?C,所以PA?PB?PC.

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?ABC中,AD是它的中线,作BE交AD于点F,使AE?EF. 说明线段AC与BF相等的理由.

图(7)

简析: 由于AD是?ABC中线,于是可延长中线AD到G,使DG?AD,连结BG,则 在?ACD和?GBD中,AD?GD,?ADC??GDB,所以?ACD??GBD(SAS), 则

AC?GB,?BFG??G,而AE?EF,所以?CAD??AFE, 又因为?AFE??BFG,

所以?BFG??G, BF?BG,即AC?BF.

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

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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?ABC中,?A?45?,AD?BC,如果BD?4,DC?3, 求

?ABC的面积.

图(8)

解:以AB为轴将?ABD翻转180o,得到与它全等的?ABE,以AC为轴将?ADC翻转180o,得到 与它全等的?AFC,EB、FC延长线交于G,易证四边形AEGF是正方

t?BGC形,设它的边长为?,则BG???4,CG???3,在R中,(??4)2?(??3)2?52,

解得??8,则AD?6,所以S?ABC?5?8?20. 2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(此点作为顶点)与对应点组成的角被轴平分,方便我们在做题中如果遇到角平分线我们就会联想到,以角平分线为轴构造对称(全等),从而把线段、角转移达到解题目的.

例6 如图,等腰梯形ABCD中,AD//BC,?DBC?45?,翻折梯形ABCD,使点

B与点D重合,折痕分别交AB、BC于点F、E.若AD?4,BC?10.求BE的长.

图(9) 图(10)

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