范建兵
那些年,我們認識的全等運用
范建兵
全等三角形是初中數(shù)學的重要基礎(chǔ)內(nèi)容,也是幾何入門的核心要素.在這一章中,我們不僅探索了幾種證明三角形全等的方法,知道了幾種尺規(guī)作圖的方法及原理,還學到了利用全等解決一些實際問題.下面,就讓我們一起來梳理一下全等判定方法的一些運用吧!
兩個三角形全等的判定方法一般有4種,分別是“SAS”“ASA”“AAS”“SSS”,對于直角三角形,還有一種特殊的判定方法,就是“HL”.我們需要熟練掌握這些判定方法,靈活運用,以解決一些圖形全等證明、線段和角計算等簡單問題.
1.尋找不能判定兩個三角形全等的條件.
例1在Rt△ABC和Rt△A′B′C′中,∠C=∠C′=90°,如圖1和圖2,那么下列各條件中,不能使Rt△ABC≌Rt△A′B′C′的是().
圖1
圖2
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選項中:AB=A′B′=5,BC=B′C′= 3,符合直角三角形全等的判定條件“HL”,∴A選項能使Rt△ABC≌Rt△A′B′C′;在B選項中:AB=B′C′=5,∠A=∠B′=40°,不符合直角三角形全等的判定條件,∴B選項不能使Rt△ABC≌Rt△A′B′C′;C選項符合Rt△ABC≌Rt△A′B′C的判定條件“SAS”,∴C選項能使Rt△ABC≌Rt△A′B′C′;D選項符合Rt△ABC≌Rt△A′B′C的判定條件“ASA”,∴D選項能使Rt△ABC≌Rt△A′B′C′.故選B.
【說明】本題主要考查對直角三角形全等判定的理解和掌握,解答此類題不僅需要掌握直角三角形全等的判定方法,還要熟練掌握其他判定三角形全等的方法.
2.四邊形中的全等三角形的判定與性質(zhì).
例2如圖3,已知四邊形ABCD,
(1)若AB=CD,AD=BC,求證:∠A=∠C;
(2)若AB∥CD,AB=CD,求證:AD∥BC;
(3)若AB∥CD,AD∥BC,求證:AB=CD;
(4)若∠A=∠C,AB∥CD,求證:AD=BC.
圖3
圖4
【解析】如圖4,連接DB,問題(1)中的全等條件有AB=CD,AD=BC,DB=BD,可用“SSS”證明全等,從而得到∠A=∠C;問題(2)中的全等條件有AB=CD,∠ABD=∠CDB,DB=BD,可用“SAS”證明全等,從而∠ADB=∠CBD,得到AD∥BC;問題(3)中的全等條件有∠ABD=∠CDB,∠ADB=∠CBD,DB=BD,可用“ASA”證明全等,從而得到AB=CD;問題(4)中的全等條件有∠ABD=∠CDB,∠A=∠C,DB=BD,可用“AAS”證明全等,從而得到AD=BC.
【說明】例2共有四個小題,題目的指向非常明確,就是讓同學們復(fù)習鞏固三角形全等的四種證明方法.連接DB后,根據(jù)已知條件,可以比較容易找到全等證明的方法,再利用全等三角形的性質(zhì)便可以得到對應(yīng)邊或?qū)?yīng)角相等.
單一考查三角形全等證明方法的考題并不多,一般都是以全等為橋梁,考查同學們對三角形全等方法的綜合理解和認識,或者通過全等來證明一些線段或角相等.當然也有一些特色考題,綜合性較強,考查方式靈活,值得同學們認真探究.
1.與圖形的面積有關(guān).
例3(2016·江蘇淮安)如圖5,在Rt△ABC中,∠C= 90°,以頂點A為圓心,適當長為半徑畫弧,分別交AC、AB于點M、N,再分別以點M、N為圓心,大于MN的長為半徑畫弧,兩弧交于點P,
作射線AP交邊BC于點D,若CD=4,AB=15,則△ABD的面積是().
A.15B.30C.45D.60
圖5
【解析】判斷出AP是∠BAC的平分線,如圖6,過點D作DE⊥AB于E,根據(jù)“角平分線上的點到角的兩邊距離相等”可得DE=CD(或者證明△ACD≌△AED(AAS)),然后根據(jù)三角形的面積公式列式計算即可得△ABD的面積為×4×15=30.故選B.
圖6
【說明】等同學們學習了角平分線的性質(zhì)就會知道:角平分線上的一點到角的兩邊距離相等.這也可以運用三角形全等來進行證明.
2.與網(wǎng)格圖有關(guān).
例4(2015·湖北宜昌)如圖7,在方格紙中,以AB為一邊作△ABP,使之與△ABC全等,從P1,P2,P3,P4四個點中找出符合條件的點P,則點P有().
圖7
A.1個B.2個C.3個D.4個
【解析】要使△ABP與△ABC全等,點P到AB的距離應(yīng)該等于點C到AB的距離,即3個單位長度,故點P的位置可以是P1、P3、P4三個,故選C.
【說明】在網(wǎng)格中判定三角形全等的題目,大多數(shù)是通過計算三邊長度進行全等證明,但本題是共邊型問題,可以通過翻折、旋轉(zhuǎn)、平移等幾何變換來判定點P的位置,也可以通過計算三邊長度來進一步驗證.
3.與數(shù)學實驗制作有關(guān).
圖8
例5(2015·浙江紹興)如圖8,小敏做了一個角平分儀ABCD,其中AB= AD,BC=DC,將儀器上的點A與∠PRQ的頂點R重合,調(diào)整AB和AD,使它們分別落在角的兩邊上,過點A、C畫一條射線AE,AE就是∠PRQ的平分線.此角平分儀的畫圖原理是:根據(jù)儀器結(jié)構(gòu),可得△ABC≌△ADC,這樣就有∠QAE=∠PAE.則說明這兩個三角形全等的依據(jù)是().
A.SASB.ASAC.AASD.SSS
【解析】在△ADC和△ABC中,由于AC為公共邊,AB=AD,BC=DC,利用“SSS”定理可判定△ADC≌△ABC,進而得到∠DAC=∠BAC,即∠QAE=∠PAE.故選D.
【說明】有關(guān)作圖題和設(shè)計類的數(shù)學問題,通常是運用尺規(guī)制作,因此全等三角形的判定方法也是以“SSS”為主.這是全等三角形判定及性質(zhì)的綜合運用,做題時需認真讀題,充分理解題意.
圖9
4.與生活中的數(shù)學問題有關(guān).
例6八(1)班同學到野外上數(shù)學活動課,為測量池塘兩端A、B的距離,設(shè)計了如下方案:如圖9,先在平地上取一個可直接到達A、B的點C,連接AC、BC,并分別延長AC至D,BC至 E,使DC=AC,EC=BC,再測出DE的距離,最后根據(jù)△ABC≌△DEC得到DE的長即為AB的長.該同學判定△ABC≌△DEC的依據(jù)是().
A.SASB.AASC.SSSD.HL
【解析】題目中共給出了兩條相等的邊及兩邊的夾角,據(jù)此可以根據(jù)“SAS”定理做出判斷.
∴△ABC≌△DEC(SAS).
故選A.
【說明】本題考查全等三角形判定定理的應(yīng)用,從生活情境中抽象出數(shù)學模型來,解題的關(guān)鍵是熟知三角形全等判定方法“SAS”.但可能會有學生讀不懂題意,或者無法尋找到這樣的數(shù)學模型.
通過以上梳理的一些全等運用,我們可以發(fā)現(xiàn),只要同學們勤學多思,熟記判定方法,全等證明將會變得“Soeasy”!
(作者單位:江蘇省蘇州市學府中學)