三角形[全等三角形][基础知识] 1.全等三角形的基本判定方法有“边角边”,“角边角”,“角角边”,“边边边”四种.特别的是,在直角三角形中可用“边边角”即“斜边,直角边”来证明全等.证明两个三角形全等的要素是证明它们满足判定方法中的三个条件.通常使用逆向思维,从结果推导到已知.2.根据全等三角形的性质,它们的对应边,对应角,对应线段(角平分线,中线,高)都对应相等.我们常用全等三角形来证明线段和角的相等,线段和角的和差倍分等问题,还可用来证明直线的垂直与平行关系.3.三角形的内心:三角形内三条角平分线交于一点,它叫做三角形的内心.三角形内心到三角形三边的距离相等.[提示]○1在某些图形中,应添加辅助线以构造全等三角形,类似代数中的“辅助代数式”.(常用方法如截长补短法(如例2),倍长中线法(如例3))○2一题一般不止一种解法,应有选择性.○3在竞赛中证明无需像平时那样严谨,有的推论可以不写.[例题]1.如图1,已知BD,CE分别是ABCD的边AC和AB上的高,点P在BD的延长线上,BPAC=,点Q在CE上,CQAB=.求证:①APAQ=;②APAQ^.分析:由图可知要证APAQ=,可利用全等三角形对应边相等这一性质,于是据观察,AP和AQ位于ACQD和PBAD中,题目已知条件已经给出两边对应相等,只需再证一角对应相等,即ACQPBA=即可.PQEDABC图1():,9090,90,,9090,90BDCEABCACABBECBDCABDBACACEBACABDACEBPACACQPBAABDACECQABACQPBASASAPAQCAQPBDACPCAPCAQCAPQAPAPAQD\==\+=+=\=ìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD\==^+=\+==\^证明①分别是的边和上的高在和中≌②由①得即即.2.如图2,在ABCD中,90BAC=,ABAC=,BE平分ABC,CEBE^,求证:12CEBD=.分析:本题可按如图所示延长CE和BA并相交后得到一对全等三角形FCAD和BDAD,得到BDCF=,又得BEFBECDD≌,即可证12CEBD=.()():90,90,,,,,,,21122.BACCEBEFCAFDBAFACDABFCABDAABACFCADBAFCABDASASBDCFFEBCEBBEFBECBEBEFBECBEBEFBECASAECECEBFCFCECECAFFB=^\=-=ìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD\=ìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD\==\==证明在和中≌延长与交于≌点在和中.D3.证明:在直角三角形中,斜边上的中线长等于斜边的一半.已知:如图3-1,在ABCD中,90ACB=,CD是中线.FDACBE图2求证:12CDAB=.分析:本题所求证的是“直角三角形斜边中线定理”,有多种证法,在这里我们介绍“倍长中线”证法.如图3-2所示作辅助线,可得一对全等三角形ADCD和BDED,紧接着证ACBEBCDD≌,就可得到对应线段的比例关系了.()():,,,,9090,,,21..2,ADBDADCBDEADCBDEDCDEADCBDESASACBEADBEACBEACBEBCACBEACBEBCCACBEBCCBBCACBEBCSASABCDEDCECDCDADBEBEìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD\==\=\=ìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD===\\=延长到证明在和中≌得≌使连在和中点4.如图4-1,ABCD中,60A=,ACB的平分线CD和ABC的平分线BE交于点G.求证:GEGD=.分析:在题目条件中出现角平分线时,我们常从角平分线上一点向角的两边作垂线,可得到一对全等三角形,在本题中也是如此.DACB图3-1图3-2EDBCA评注:“倍长中线”是一种常用的辅助线,其目的是为了构造出全等三角形,将分散的条件集中到一个三角形中去.图4-1GEDBAC:42,60120,601,,20,,3,2.010,AACBABCCDACBBEABCBCGCBGCGBEGDGACBGNGFGFGMGNGMAGCABGAMGANNGMNGAAGMRtEGNRtAGGGMABGNACGFBMCDG-=\+=\+=\==\==\=\\==\=+=D^^D^证明如图平分平分是平分线上一点同理是的连过平分线在和作中点()120,,.EGDNGMEGNDGMGNGMRtEGNRtDGMAASGEGDìï==ïïï=íïï=ïïî\DD\=≌5.如图5-1,(1)已知ABCD和111ABCD中,11ABAB=,11BCBC=,111100BACBAC==,求证:111ABCABCDD≌.(2)前题中,若将条件改为11ABAB=,11BCBC=,11170BACBAC==,结论是否成立?分析:本题是典型的“SSA”特例,需要构造辅助直角三角形证全等.D1B1DBCAA1C1图5-1FNMGEDBAC图4-2()()111111111111111111111111111111111:1:80,90,,,,,,.BADBADDDBACBACDDABDABDBADBADABABABDABDAASBDBDBCBCRtBDCRtBDCBBDCADBDCADBDRDtDtBCR\====\=ìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD\=ì=ïïDDíï=ïî\D^D^作于点于点解证明在和中≌在和中≌()()()1111111111111111111,,,.2.52,.BDCHLCCBACBACABCABCCCBCBCABCABCAASABCABC\=ìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD-DD在和中≌结论不成立如图显然与不全等6.如图6-1,在四边形ABCD中,BCDC=,对角线AC平分DAB.AB与AD的大小满足什么条件时,180DB+=?请画图并证明你的结论.分析:本题需对两种情况进行讨论:ABAD¹和ABAD=.这里提供的解法是作点C在AB和AD上的垂线构造全等三角形.()()作于点于点解①如图所示当时证明设平分在和中≌②当且时显然证明略:62,,180.:.,,18090,180,..ABADDBABADACDABCECFBCDCRtBCERtDCFCECFRtBCERtDCFHLBCDFACDCBEABECFADADCCDFABADBDBF-¹+=\=ì=ïïDDíï=ïî\DD\=\+=+===+=^^7.如图7,已知ABCD,ADBC,AC与BD交于点O,AEBD^于点E,CFBD^于点F,那么图中全等的三角形有对.分析:在此图中全等的三角形如下:C1A(A1)B(B1)C图5-2DABC图6-1DABCEF图6-2OABDCEF图7;;;;;.AEDCFBAEOCFOADOCBOABOCDOAEBCFDADBCBDDDDDDDDDDDDD①≌②≌③≌④≌⑤≌⑥≌故应填6.8.如图8-1,在ABCD中,BAC的平分线AD交BC于点D,ACABBD=+,30C=,求B的度数.分析:按截长补短法作辅助线.():82,,,,30,,2,,.60.ADBACBADCADAEACAEDACDBADCADADADAEDACDSASECAEACAEABBEACABBDBEBDBDEEAABEAEACBCBDEDE-\=ìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD\====+=+\==\===延长到点解如图所示平使分和连在中≌9.如图9,在ABCD中,5AB=,3AC=,则BC边上的中线AD的长l的取值范围是().分析:按倍长中线法作辅助线,可得一对全等三角形DECD和ABDD,然后利用三角形的三边关系即可得到l的取值范围.图8-1DABCDABCE图8-253lDCBAE图9评注:在进行全等三角形有关的计数时可参考面积计数方法,分类计数,如在此题中可按三角形的面积从小到大分类,也可按相同顶点的三角形进行分类.这样做的好处就是不会漏数.A.14lB.35lC.23lD.05l(),,:,,,5,8,42.,114,.DEADADBEDCADBEDCADEDEBDCDADBEDCSASECABAECACECAEAElADACAEECAEllAECìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD\==D+\+=\\解在和中≌延长到点使得连在中有即又即选10.如图10-1,在四边形ABCD中,E是AB的中点,ADBC,设DCESaD=,则ABCDS四边形为?分析:延长CE与DA,可得一对全等三角形,至此四边形的面积问题已成功转化为了三角形的组合的面积问题.():102,,.,,,22.ABCDCGDDCEADBCAGEBCEAGEBCEAGEBCEAEGBECAEBEAGEBCEAASSSSaCEDAGDD-\=ìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD\===四边形解如图所示在和中延与点≌长交于11.如图11,ABCD中,90C=,Aa=,以C为中心将ABCD旋转角q到11ABCD的位置(旋转过程中ABCD的形状保持不变).B点恰好在11AB上,试用a表示角q.分析:分别表示a和q所表示的角的关系.利用三角形内角和定理,等腰三角形的性质等解题.SEADBC图10-1SGECBDA图10-2图11()()()1111111111111111:,18018018018018018090901809090902.AAACAABABCBCBBBCBBBCBABCBCBACBAaBACBACBCBCBBBaaqqaqaqaqa=====\=-+=-+=-+--=--++=+-=--=-=\=\+-=-=解又12.如图12,ABCD中,60ABC=,AD平分BAC,CE平分ACB,则AC与AECD+的大小关系为.分析:显然ACAECD=+,作辅助线AFAE=,则只需证CFCD=即可.而要想证它们相等,必须先证≌CODCOFDD.()()解分别平在上分在和中截取点得连≌使:60120,,601801806012018060,,,,.ABCBACACBADCEBACACBCADACOAOCCADACOAOECODAOCAEAFAOEAOFOAEOAFAOAOAOEAACFAOFSASAEAOFFOF=\+=\+=\=-+=-===-=ìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD\==()在和中≌601206060,,,.AOECOFAOCAOFCOFCODCODCOFCODCOFCOCOOCDOCFCODCOFASACDCFACAFCFAECD==-=-=\=ìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD\=\=+=+13.如果一个三角形的两条角平分线又是它的两条高线,那么这个三角形的形状图12是.已知:如图13,在ABCD中,AD,BE既是ABCD的两条角平分线,又是ABCD的两条高线.试判定ABCD的形状并说明理由.分析:易证≌ADBADCDD,从而有ABACBC==,故ABCD是等边三角形.()解是的角平分线和高线在和中≌同理是等边三角形:,,90,,,.ADBEABCBADCADADBADCBADCADADBADCADADADBADCADBADCASAABACABBCABBCACABCD\===ìï=ïïïDD=íïï=ïïî\DD\==\==\D14.如图14-1,在ABCD中,D,E是AB上的两点,ADEB=,则ACBC+与CDCE+的大小关系是.分析:按倍长中线法作如图14-2所示辅助线