判定方法 ⑴边边边公理(SSS) ⑵边角边公理(SAS) ⑶角边角公理(ASA) ⑷角角边公理(AAS) 条件 三边对应相等 两边和它们的夹角对应相等 (“两边夹一角”) 两角和它们的夹边对应相等 (“两角夹一边”) 两角和其中一角的对边对应相等 注意 三边对应相等 必须是两边夹一角,不能是两边对一角 不能理解为两角及任意一边
例1:已知:如图,过ABC的顶点A,作AF⊥AB且AF=AB,作AH⊥AC,使AH=AC,连结BH、CF,且BH与CF交于D点。求证:(1)BH=CF(2)BH⊥CF
分析:从图中可观察分析,若证BH=CF,显然,若能证出ABH≌AFC,问题就能解决。从已知看,已经知道AF=AB,AC=AH。这两个三角形已经具备两条边对应相等了。还要证明第三条边相等,显然不可能用“边边边”公理了。只能寻求两对应边的夹角了。从已知看,∠BAF和∠HAC都是直角。而图中的∠BAC显然是公共角,根据等式性质,问题可以顺利解决。 证明:(1)∵AF⊥AB,AH⊥AC ∴∠BAF=∠HAC=90
∴∠BAF+∠BAC=∠HAC+∠BAC ∴即∠FAC=∠BAH 在ABH和AFC中
ABAF已知 BAHFAC已证AHAC已知 ∴ABH≌AFC(边角边)
∴BH=FC(全等三角形对应边相等) (2)设AC与BH交于点P 在APH中 ∵∠HAP=90
∴∠2+∠3=90(直角三角形中两个锐角互余) ∵∠1=∠2(全等三角形对应角相等) ∠3=∠4
∴∠1+∠4=∠2+∠3=90 在PDC中 ∵∠1+∠4=90 ∴∠HDC=90 ∴BH⊥CF
例2:已知,如上图:BD、CE是ABC的高,分别在高上取点P与Q,使BP=AC,CQ=AB。求证:AQ=AP 分析:从要证的结论AQ=AP,只有在ABP和QCA中找对应原素,不难发现,已经有BP=AC、CQ=AB,也就是这两个三角形中已经有两条对应边相等。也只有找到其中夹角相等,全等就可以了,问题的关键在于如何找出∠1=∠2?再分析已知条件,不难看出,既然BD、CE都是高,就有∠BDA=∠CEA=90,这样就可看出∠1和∠2都是∠BAC的余角了。根据同角的余角相等这条性质得到∠1=∠2,这样问题就可以迎刃而解了。
证明:∵BD⊥AC于D
CE⊥AB于E
∴∠BDA=∠CEA=90
∴∠1+∠BAC=∠2+∠BAC=90 ∴∠1=∠2
在ABP和PCA中
ABCQ已知 12已证BPAC已知∴ABP≌QCA(边角边)
∴AQ=AP(全等三角形对应边相等)
例3:已知:如图,OA=OB、OC=OD求证:AE=BE
分析:从要证明的结论AE=EB看,我们不难看出,应当在ADE和BCE中去寻找答案,而要证明ADE≌BCE,比较明显的有一组对顶角相等,即∠AED=∠BEC,另外可以通过等式性质得到,OA-OD=OB-OC,即AD=BC,那么这两个三角的全等条件仍然差一个,从证明的结论AE=BE上分析,不可能再寻找边的对应相等了,那么只有找一组对应角是否相等就可以了,如能否证出∠A=∠B(或∠ADE=∠BCE),∠A=∠B除了是ADE和BCE的对应角外,它们还是AOC和BOD的对应角,只要AOC≌BOD,那么就可以推出∠A=∠B,这样问题便迎刃而解了,同学们自己分析一下AOC和BOD全等条件够吗? 证明:在AOC和BOD中
OAOB已知 OO公共角OCOD已知∴AOC≌BOD(边角边)
∴∠A=∠B(全等三角形的对应角相等) ∵OA=OB(已知) OC=OD(已知)
∴AD=BC(等式性质) 在ADE和BCE中
AB已证 AEDBEC对顶角相等ADBC已证
∴ADE≌BCE(角角边)
∴AE=BE(全等三角形对应边相等)
同学们自己动手试一试,可不可通过证明∠ADE=∠BCE来证明ADE≌BCE呢?
例4:已知:如图,AD∥BC,AE、BE分别平分∠DAB和∠CBA,DC过点E。求证:AB=AD+BC
分析:从要证明的结论AB=AD+BC上看,显然是两条线段的和与另外一条线段相等,可以考虑,能否在长的AB边上截一段等于AD(或BC),利用角平分线的条件证全等。 证明(一):在AB上截AF=AD,连结EF 在ADE和AFE中
ADAF已作 DAEFAE已知AEAE公共边∴ADE≌AFE
∴∠D=∠AFE(全等三角形对应角相等)
∵AD∥BC(已知)
∴∠D+∠C=180(两直线平行,同旁内角互补) 又∵∠D=∠AFE(已证)
∴∠BFE=∠C(等角的补角相等) 在BFE和BCE中
BFEC已证 FBECBE已知BEBE公共边∴BFE≌BCE(角角边) ∴BF=BC
∴AB=AD+BC 证明(二):延长AE、BC交于点F。
∵AE、BE分别是∠DAB和∠CBA的平分线。 又∵AD∥BC
∴∠1+∠2+∠3+∠4=180(两直线平等,同旁内角互补) ∴∠2+∠3=90 ∴∠AEB=90 ∴∠BEF=90
在ABE和FBE中
34已知 BEBE公共边AEBBEF90已证
∴ABE≌FBE(角边角) ∴AB=BF AE=EF 在AED和FEC中
1F两直线平等,内错角相等 AEEF已证AEDFEC对顶角相等∴AED≌FEC ∴AD=FC
∴AB=AD+BC(等量代换) 例5:已知:如图,在四边形ABCD中,AC平分∠BAD、CE⊥AB于E,且∠B+∠D=180。求证:AE=AD+BE 分析:从上面例题,可以看出,有时为了证明某两条线段和等于另一条线段,可以考虑“截长补短”的添加辅助线,本题是否仍可考虑这样“截长补短”的方法呢?由于AC是角平分线,所以在AE上截AF=AD,连结FC,可证出ADC≌AFC,问题就可以得到解决。
证明(一):在AE上截取AF=AD,连结FC。
在AFC和ADC中
AFAD已作 12已知ACAC公共边∴AFC≌ADC(边角边)
∴∠AFC=∠D(全等三角形对应角相等) ∵∠B+∠D=180(已知)
∴∠B=∠EFC(等角的补角相等) 在CEB和CEF中
BEFC已证 CEBCEF90已知CECE公共边∴CEB≌CEF(角角边) ∴BE=EF ∵AE=AF+EF
∴AE=AD+BE(等量代换)
证明(二):在线段EA上截EF=BE,连结FC(如右图)。
同样也可以证明,同学们自己试一试,证明过程是怎样的,看一看,当推
导过程不通时,想一想,还有哪些已知条件没有充分考虑到,或是还有哪些定理,性质用的不熟,自己找一找思维障碍是什么?
小结:在几何证明过程中,如果现成的三角形不可以证明,则需要我们选出所需要的三角形,这就需要我们恰到好处的添加辅助线。
如例:已知:ABC中,AD是BC边上的中线。求证:AD1ABAC
2分析:求证AD1ABAC,即可变形为2ADABAC,其结构恰好为中线的2倍。小于原三2角形的两边之和,如果添加辅助线,造出一个三角形,使其两边恰与AB、AC相等,而另一边正好为AD的2倍,问题就迎刃而解了。
证明:延长AD至E,使DE=AD,连结BE。 在ADC和EDB中
ADDE所作 ADCEDB对顶角相等CDBD中线定义∴ADC≌EDB(边角边)
∴AC=BE(全等三角形对应边相等)
在ABE中,AEABBE(三角形中,两边之和大于第三边)
1∴ADABAC
2
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