一、学习目标:
1. 复习全等形与全等三角形的概念、全等三角形的判定定理,以及角平分线的作图方法和角平分线的性质等知识,建立知识系统;
2. 使学生总结寻找全等三角形及其全等条件的方法、归纳常见辅助线的作法,使学生掌握分析问题的方法,提升解题能力。
二、重点、难点:
重点:将所学知识科学地组织起来,将其纳入已有的知识结构中。
难点:提升分析问题、解决问题的能力。
三、考点分析:
全等三角形是初中几何的重要内容,也是数学中最基础的知识,是研究平面几何的重要工具。近几年的中考数学试题中,经常将全等与其他知识结合在一起,考查学生综合运用数学知识解决问题的能力,形式多种多样,为全等这一传统的话题增添了新颖的味道。
1. 全等三角形的概念及性质;
2. 三角形全等的判定;
3. 角平分线的性质及判定。
知识点一:证明三角形全等的思路
通过对问题的分析,将解决的问题归结到证明某两个三角形的全等后,采用哪个全等判定定理加以证明,可以按下图思路进行分析:
切记:“有三个角对应相等”和“有两边及其中一边的对角对应相等”的两个三角形不一定全等。
例1. 如图,四点共线,,,,。求证:。
思路分析:从结论入手,全等条件只有;由两边同时减去得到,又得到一个全等条件。还缺少一个全等条件,可以是,也可以是。
由条件,可得,再加上,,可以证明,从而得到。
解答过程: ,
在与中
∴(HL)
,即
在与中
(SAS)
解题后的思考:本题的分析方法实际上是“两头凑”的思想方法:一方面从问题或结论入手,看还需要什么条件;另一方面从条件入手,看可以得出什么结论。再对比“所需条件”和“得出结论”之间是否吻合或具有明显的联系,从而得出解题思路。
小结:本题不仅告诉我们如何去寻找全等三角形及其全等条件,而且告诉我们如何去分析一个题目,得出解题思路。
知识点二:构造全等三角形
例2. 如图,在中,是∠ABC的平分线,,垂足为。求证:。
思路分析:直接证明比较困难,我们可以间接证明,即找到,证明且。也可以看成将“转移”到。
那么在哪里呢?角的对称性提示我们将延长交于,则构造了△FBD,可以通过证明三角形全等来证明∠2=∠DFB,可以由三角形外角定理得∠DFB=∠1+∠C。
解答过程:延长交于
在与中
(ASA)
又
。
解题后的思考:由于角是轴对称图形,所以我们可以利用翻折来构造或发现全等三角形。
例3. 如图,在中,,。为延长线上一点,点在上,,连接和。求证:。
思路分析:可以利用全等三角形来证明这两条线段相等,关键是要找到这两个三角形。以线段为边的绕点顺时针旋转到的位置,而线段正好是的边,故只要证明它们全等即可。
解答过程: ,为延长线上一点
在与中
(SAS)
。
解题后的思考:利用旋转的观点,不但有利于寻找全等三角形,而且有利于找对应边和对应角。
小结:利用三角形全等证明线段或角相等是重要的方法,但有时不容易找到需证明的三角形。这时我们就可以根据需要利用平移、翻折和旋转等图形变换的观点来寻找或利用辅助线构造全等三角形。
知识点三:常见辅助线的作法
1. 连接四边形的对角线
例4. 如图, //, //,求证:。
思路分析:关于四边形我们知之甚少,通过连接四边形的对角线,可以把原问题转化为全等三角形的问题。
解答过程:连接
//, //
,
在与中
(ASA)
。
解题后的思考:连接四边形的对角线,是构造全等三角形的常用方法。
2. 作垂线,利用角平分线的知识
例5. 如图,分别是外角和的平分线,它们交于点。求证:为的平分线。
思路分析:要证明“为的平分线”,可以利用点到的距离相等来证明,故应过点向作垂线;另一方面,为了利用已知条件“分别是和的平分线”,也需要作出点到两外角两边的距离。
解答过程:过作于,于,于
平分,于,于
平分,于,于
,
,且于,于
为的平分线。
解题后的思考:题目已知中有角平分线的条件,或者有要证明角平分线的结论时,常过角平分线上的一点向角的两边作垂线,利用角平分线的性质或判定来解答问题。
3. 倍长中线
在三角形中,常采用延长中线为原来的2倍,构造全等三角形来解题。
例6. 如图,是的边上的点,且,,是的中线。求证:。
思路分析:要证明“”,不妨构造出一条等于的线段,然后证其等于。因此,延长至,使。
解答过程:延长至点,使,连接
在与中
(SAS)
,
又
,
在与中
(SAS)
又
。
解题后的思考:三角形中倍长中线,可以构造全等三角形,继而得出一些线段和角相等,甚至可以证明两条直线平行。
4. “截长补短”构造全等三角形
例7. 如图,在中,,,为上任意一点。求证:。
思路分析:欲证,不难想到利用三角形中三边的不等关系来证明。由于结论中是差,故用两边之差小于第三边来证明,从而想到构造线段。而构造可以采用“截长”和“补短”两种方法。
解答过程:法一:
在上截取,连接
在与中
(SAS)
在中,
,即AB-AC>PB-PC。
法二:
延长至,使,连接
在与中
(SAS)
在中,
。
解题后的思考:当已知或求证中涉及线段的和或差时,一般采用“截长补短”法。具体作法是:在较长的线段上截取一条线段等于一条较短线段,再设法证明较长线段的剩余线段等于另外的较短线段,称为“截长”;或者将一条较短线段延长,使其等于另外的较短线段,然后证明这两条线段之和等于较长线段,称为“补短”。
小结:本题组总结了本章中常用辅助线的作法,以后随着学习的深入还要继续总结。我们不光要总结辅助线的作法,还要知道辅助线为什么要这样作,这样作有什么用处。
当给定的题设条件及图形并不具有明显的全等条件时,需要我们认真观察、分析,根据图形的结构特点,挖掘潜在因素,通过添加适当的辅助线,巧妙构造全等三角形,借助全等三角形的有关性质,就可迅速找到证题的途径。
一、预习新知
无论是随风起舞的风筝,凌空翱翔的飞机,还是中外各式风格的典型建筑;无论是艺术家的创造,还是日常生活中图案的设计,甚至是照镜子都和对称密不可分。在下一讲我们将认识某些平面图形的对称美,并探索一些最简单的轴对称图形的性质。
二、预习点拨
怎样的两个图形才成轴对称呢?什么样的图形是轴对称图形呢?
探索一:下列哪些图形是轴对称图形?它们的对称轴在哪里?
探索二:下图是轴对称图形,但是其对称轴另一侧的部分被遮挡住了,该怎样将它补充完整呢?
探索三:如图,存在一个三角形与已知三角形关于已知直线对称,该怎样画出这个三角形呢?
(答题时间:60分钟)
一、选择题:
1. 能使两个直角三角形全等的条件是( )
A. 两直角边对应相等 B. 一锐角对应相等
C. 两锐角对应相等 D. 斜边相等
2. 根据下列条件,能画出唯一的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,
3. 如图,已知,,增加下列条件:①;②;③;④。其中能使的条件有( )
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
4. 如图,,,交于点,下列不正确的是( )
A. B.
C.不全等于 D.是等腰三角形
5. 如图,已知,,,则等于( )
A. B. C. D. 无法确定
二、填空题:
6. 如图,在中,,的平分线交于点,且,,则点到的距离等于__________;
7. 如图,已知,,是上的两点,且,若,,则____________;
8. 将一张正方形纸片按如图的方式折叠,为折痕,则的大小为_________;
9. 如图,在等腰中,,,平分交于,于,若,则的周长等于____________;
10. 如图,点在同一条直线上, //, //,且,若,,则___________;
三、解答题:
11. 如图,为等边三角形,点分别在上,且,与交于点。求的度数。
12. 如图,,,为上一点,,,交延长线于点。求证:。
一、选择题:
1. A 2. C 3. B 4. C 5. C
二、填空题:
6. 4 7. 8. 9. 10 10. 6
三、解答题:
11. 解: 为等边三角形
,
在与中
(SAS)
。
12. 证明: ,
在与中
(AAS)
。