全等三角形的构造

全等三角形的构造

一、 在角平分线、高线和中线的两侧构造全等三角形

例1. 如图,在△ABC 中,AD 为∠BAC 的平分线,BD ⊥AD ,垂

足为D. 已知AB=5,BD=2,AC=9.

求证:∠ABC=3∠ACB.

分析:延长BD 交AC 于E. 易得:△ABD ≌△AED.

从而求得AE=5,BE=2BD=5.

∴CE=AC-AE=9-5=4.

得等腰三角形BEC ,再利用等腰三角形和外角的性

质易证.

E D A

C

练习:如图,△ABC 中,∠C=900,CA=CB,BD 是∠B 的平分线,

AE ⊥BD 交BD 延长线于E. 求证:BD=2AE.

二、倍长中线构造全等三角形

例2. 如图, △ABC 中,BD=DC.若AD ⊥AC, ∠BAD=300.

1求证: AC=2

简析:虽然AC 、AB 在同一个三角形中,但无法证得结论。想到BD=DC,即AD 是中线,可倍长中线,即延长AD 至E ,使DE=AD.再连结BE ,则易证△BDE ≌△CDA. 于是∠E=∠CAD ,BE=AC.而AD ⊥AC.

11则∠E=90. 在Rt △AEB 中,∠BAD=30. 所以BE= AB.故AC=2200

E

B C C E

H

练习:已知:AD 是△ABC 的中线,BE 交AC 于E ,交AD 于F ,且AE=EF. 求证:AC=BF.

三、 用三角形的旋转构造全等三角形

1. 旋转900构造全等三角形

例3:如图,P 为正方形ABCD 内一点,PA:PB:PC=1:2:3. 求: ∠APB 的度数.

分析:本题运用旋转变换,使已知或所求的部分集中到一个

基本的图形中,以便顺利地解决问题.运用旋转变换是

要注意:(1)确定旋转中心(点B );(2)确定旋转

图形(△BPC );(3)确定旋转的角度和方向(逆时针

转900).

解:如图,以B 为圆心,将△BPC 按逆时针方向旋转900

到BAP' .设PA =а,PB =2а,PC =3а.

由作图得PB =P'B =2а,△BPP' 为等腰直角三角形.

∴PP' =22 а.

又AP =а,AP' =3а

∴AP 2+PP'2=а2+(22 а)2=(3а)2=AP' 2

∴∠APP' =900,又∠BPP' =450.

∴∠APB =1350.

A D P

B C B A

2. 旋转600构造全等三角形

例4. 如图P 为等边三角形ABC 内一点,PA=2,PB=23 , PC=4.

求△ABC 的边长.

解:如图, 以C 为圆心, 将△ACP 按顺时针方向旋转600到

△P'BC. 则PB'=BP=23 ,∠P'BP=600.

得等边三角形P'BP .从而PP' =PB=23 .

利用勾股定理逆定理,从而得含300角的Rt △P'CP.

∠CPP=300, 又∠P'BP=600,∴∠CPB =900.

∴BC =BP 2+PC 212+16 =27 .

说明:利用旋转能够把分散的已知条件集中在一个三角形中,从而使问题得到解决.

3. 旋转一个定角:

例5 △ABC 中, AB=AC,D为其内部一点, 若∠ADB>∠ADC.

求证: DC>DB. (提示:如图把△ADC 绕点A 顺时针旋转

到△AD'B 处, 再连接DD').

D

F

B C C

练习1:如图在正方形ABCD 的形内作∠EAF=450. 角的两边分别交BC 、DE 于E 、F ,作AP ⊥EF 于P .求证:AP=AB.

(提示:把△AFD 绕点A 顺时针旋转900到△AGB. )

练习2:如图,凸四边形ABCD 中,∠ABC=300,∠ADC=600,AD=DC.求证: BD2=AB2+BC2. (提示:把△DBC 绕点C 顺时针旋转600到△ACE ).

E

D

总之,构造全等三角形,有利于集中利用题目中的已知条件,使之成为由已知到求证的桥梁. (此文获省三等奖)

全等三角形的构造

一、 在角平分线、高线和中线的两侧构造全等三角形

例1. 如图,在△ABC 中,AD 为∠BAC 的平分线,BD ⊥AD ,垂

足为D. 已知AB=5,BD=2,AC=9.

求证:∠ABC=3∠ACB.

分析:延长BD 交AC 于E. 易得:△ABD ≌△AED.

从而求得AE=5,BE=2BD=5.

∴CE=AC-AE=9-5=4.

得等腰三角形BEC ,再利用等腰三角形和外角的性

质易证.

E D A

C

练习:如图,△ABC 中,∠C=900,CA=CB,BD 是∠B 的平分线,

AE ⊥BD 交BD 延长线于E. 求证:BD=2AE.

二、倍长中线构造全等三角形

例2. 如图, △ABC 中,BD=DC.若AD ⊥AC, ∠BAD=300.

1求证: AC=2

简析:虽然AC 、AB 在同一个三角形中,但无法证得结论。想到BD=DC,即AD 是中线,可倍长中线,即延长AD 至E ,使DE=AD.再连结BE ,则易证△BDE ≌△CDA. 于是∠E=∠CAD ,BE=AC.而AD ⊥AC.

11则∠E=90. 在Rt △AEB 中,∠BAD=30. 所以BE= AB.故AC=2200

E

B C C E

H

练习:已知:AD 是△ABC 的中线,BE 交AC 于E ,交AD 于F ,且AE=EF. 求证:AC=BF.

三、 用三角形的旋转构造全等三角形

1. 旋转900构造全等三角形

例3:如图,P 为正方形ABCD 内一点,PA:PB:PC=1:2:3. 求: ∠APB 的度数.

分析:本题运用旋转变换,使已知或所求的部分集中到一个

基本的图形中,以便顺利地解决问题.运用旋转变换是

要注意:(1)确定旋转中心(点B );(2)确定旋转

图形(△BPC );(3)确定旋转的角度和方向(逆时针

转900).

解:如图,以B 为圆心,将△BPC 按逆时针方向旋转900

到BAP' .设PA =а,PB =2а,PC =3а.

由作图得PB =P'B =2а,△BPP' 为等腰直角三角形.

∴PP' =22 а.

又AP =а,AP' =3а

∴AP 2+PP'2=а2+(22 а)2=(3а)2=AP' 2

∴∠APP' =900,又∠BPP' =450.

∴∠APB =1350.

A D P

B C B A

2. 旋转600构造全等三角形

例4. 如图P 为等边三角形ABC 内一点,PA=2,PB=23 , PC=4.

求△ABC 的边长.

解:如图, 以C 为圆心, 将△ACP 按顺时针方向旋转600到

△P'BC. 则PB'=BP=23 ,∠P'BP=600.

得等边三角形P'BP .从而PP' =PB=23 .

利用勾股定理逆定理,从而得含300角的Rt △P'CP.

∠CPP=300, 又∠P'BP=600,∴∠CPB =900.

∴BC =BP 2+PC 212+16 =27 .

说明:利用旋转能够把分散的已知条件集中在一个三角形中,从而使问题得到解决.

3. 旋转一个定角:

例5 △ABC 中, AB=AC,D为其内部一点, 若∠ADB>∠ADC.

求证: DC>DB. (提示:如图把△ADC 绕点A 顺时针旋转

到△AD'B 处, 再连接DD').

D

F

B C C

练习1:如图在正方形ABCD 的形内作∠EAF=450. 角的两边分别交BC 、DE 于E 、F ,作AP ⊥EF 于P .求证:AP=AB.

(提示:把△AFD 绕点A 顺时针旋转900到△AGB. )

练习2:如图,凸四边形ABCD 中,∠ABC=300,∠ADC=600,AD=DC.求证: BD2=AB2+BC2. (提示:把△DBC 绕点C 顺时针旋转600到△ACE ).

E

D

总之,构造全等三角形,有利于集中利用题目中的已知条件,使之成为由已知到求证的桥梁. (此文获省三等奖)


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