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那些年,我们认识的全等运用

2016-05-14范建兵

初中生世界·八年级 2016年9期
关键词:平分线直角三角形选项

范建兵

全等三角形是初中数学的重要基础内容,也是几何入门的核心要素. 在这一章中,我们不仅探索了几种证明三角形全等的方法,知道了几种尺规作图的方法及原理,还学到了利用全等解决一些实际问题. 下面,就让我们一起来梳理一下全等判定方法的一些运用吧!

一、 三角形全等判定方法的简单运用

两个三角形全等的判定方法一般有4种,分别是“SAS”“ASA”“AAS”“SSS”,对于直角三角形,还有一种特殊的判定方法,就是“HL”. 我们需要熟练掌握这些判定方法,灵活运用,以解决一些图形全等证明、线段和角计算等简单问题.

1. 寻找不能判定两个三角形全等的条件.

例1 在Rt△ABC和Rt△A′B′C′中,∠C=∠C′=90°,如图1和图2,那么下列各条件中,不能使Rt△ABC≌Rt△A′B′C′的是( ).

A. AB=A′B′=5,BC=B′C′=3

B. AB=B′C′=5,∠A=∠B′=40°

C. AC=A′C′=5,BC=B′C′=3

D. AC=A′C′=5,∠A=∠A′=40°

【解析】∵在Rt△ABC和Rt△A′B′C′中,∠C=∠C′=90°. 在A选项中:AB=A′B′=5,BC=B′C′=3,符合直角三角形全等的判定条件“HL”,∴A选项能使Rt△ABC≌Rt△A′B′C′;在B选项中:AB=B′C′=5,∠A=∠B′=40°,不符合直角三角形全等的判定条件,∴B选项不能使Rt△ABC≌Rt△A′B′C′;C选项符合Rt△ABC≌Rt△A′B′C的判定条件“SAS”,∴C选项能使Rt△ABC≌Rt△A′B′C′;D选项符合Rt△ABC≌Rt△A′B′C的判定条件“ASA”,∴D选项能使Rt△ABC≌Rt△A′B′C′. 故选B.

【说明】本题主要考查对直角三角形全等判定的理解和掌握,解答此类题不仅需要掌握直角三角形全等的判定方法,还要熟练掌握其他判定三角形全等的方法.

2. 四边形中的全等三角形的判定与性质.

例2 如图3,已知四边形ABCD,

(1) 若AB=CD,AD=BC,求证:∠A=∠C;

(2) 若AB∥CD,AB=CD,求证:AD∥BC;

(3) 若AB∥CD,AD∥BC,求证:AB=CD;

(4) 若∠A=∠C,AB∥CD,求证:AD=BC.

【解析】如图4,连接DB,问题(1)中的全等条件有AB=CD,AD=BC,DB=BD,可用“SSS”证明全等,从而得到∠A=∠C;问题(2)中的全等条件有AB=CD,∠ABD=∠CDB,DB=BD,可用“SAS”证明全等,从而∠ADB=∠CBD,得到AD∥BC;问题(3)中的全等条件有∠ABD=∠CDB,∠ADB=∠CBD,DB=BD,可用“ASA”证明全等,从而得到AB=CD;问题(4)中的全等条件有∠ABD=∠CDB,∠A=∠C,DB=BD,可用“AAS”证明全等,从而得到AD=BC.

【说明】例2共有四个小题,题目的指向非常明确,就是让同学们复习巩固三角形全等的四种证明方法. 连接DB后,根据已知条件,可以比较容易找到全等证明的方法,再利用全等三角形的性质便可以得到对应边或对应角相等.

二、 三角形全等判定方法的综合运用

单一考查三角形全等证明方法的考题并不多,一般都是以全等为桥梁,考查同学们对三角形全等方法的综合理解和认识,或者通过全等来证明一些线段或角相等. 当然也有一些特色考题,综合性较强,考查方式灵活,值得同学们认真探究.

1. 与图形的面积有关.

例3 (2016·江苏淮安)如图5,在Rt△ABC中,∠C=90°,以顶点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AC、AB于点M、N,再分别以点M、N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线AP交边BC于点D,若CD=4,AB=15,则△ABD的面积是( ).

A. 15 B. 30 C. 45 D. 60

【解析】判断出AP是∠BAC的平分线,如图6,过点D作DE⊥AB于E,根据“角平分线上的点到角的两边距离相等”可得DE=CD(或者证明△ACD≌△AED(AAS)),然后根据三角形的面积公式列式计算即可得△ABD的面积为×4×15=30. 故选B.

【说明】等同学们学习了角平分线的性质就会知道:角平分线上的一点到角的两边距离相等. 这也可以运用三角形全等来进行证明.

2. 与网格图有关.

例4 (2015·湖北宜昌)如图7,在方格纸中,以AB为一边作△ABP,使之与△ABC全等,从P1,P2,P3,P4四个点中找出符合条件的点P,则点P有( ).

A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个

【解析】要使△ABP与△ABC全等,点P到AB的距离应该等于点C到AB的距离,即3个单位长度,故点P的位置可以是P1、P3、P4三个,故选C.

【说明】在网格中判定三角形全等的题目,大多数是通过计算三边长度进行全等证明,但本题是共边型问题,可以通过翻折、旋转、平移等几何变换来判定点P的位置,也可以通过计算三边长度来进一步验证.

3. 与数学实验制作有关.

例5 (2015·浙江绍兴)如图8,小敏做了一个角平分仪ABCD,其中AB=AD,BC=DC,将仪器上的点A与∠PRQ的顶点R重合,调整AB和AD,使它们分别落在角的两边上,过点A、C画一条射线AE,AE就是∠PRQ的平分线. 此角平分仪的画图原理是:根据仪器结构,可得△ABC≌△ADC,这样就有∠QAE=∠PAE. 则说明这两个三角形全等的依据是( ).

A. SAS B. ASA C. AAS D. SSS

【解析】在△ADC和△ABC中,由于AC为公共边,AB=AD,BC=DC,利用“SSS”定理可判定△ADC≌△ABC,进而得到∠DAC=∠BAC,即∠QAE=∠PAE. 故选D.

【说明】有关作图题和设计类的数学问题,通常是运用尺规制作,因此全等三角形的判定方法也是以“SSS”为主. 这是全等三角形判定及性质的综合运用,做题时需认真读题,充分理解题意.

4. 与生活中的数学问题有关.

例6 八(1)班同学到野外上数学活动课,为测量池塘两端A、B的距离,设计了如下方案:如图9,先在平地上取一个可直接到达A、B的点C,连接AC、BC,并分别延长AC至D,BC至E,使DC=AC,EC=BC,再测出DE的距离,最后根据△ABC≌△DEC得到DE的长即为AB的长. 该同学判定△ABC≌△DEC的依据是( ).

A. SAS B. AAS C. SSS D. HL

【解析】题目中共给出了两条相等的边及两边的夹角,据此可以根据“SAS”定理做出判断.

在△ABC和△DEC中,DC=AC,∠ACB=∠DCE,EC=BC,

∴△ABC≌△DEC(SAS).

故选A.

【说明】本题考查全等三角形判定定理的应用,从生活情境中抽象出数学模型来,解题的关键是熟知三角形全等判定方法“SAS”. 但可能会有学生读不懂题意,或者无法寻找到这样的数学模型.

通过以上梳理的一些全等运用,我们可以发现,只要同学们勤学多思,熟记判定方法,全等证明将会变得“So easy”!

(作者单位:江苏省苏州市学府中学)

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