□左效平
全等之后見精彩
□左效平
全等三角形既是獨(dú)立的數(shù)學(xué)知識,也是重要的學(xué)習(xí)工具,如能靈活應(yīng)用這一強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)工具,將會充分享受三角形全等后帶來的精彩,真正領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的魅力,感悟數(shù)學(xué)的奇妙.
例1如圖1,AD是△ABC的角平分線,DE⊥AC,垂足為E,BF∥AC交ED的延長線于點(diǎn)F,若BC恰好平分∠ABF,AE=2BF.給出下列四個結(jié)論:
①DE=DF;②DB=DC;③AD⊥BC;④AC=3BF.
其中正確的結(jié)論共有().
圖1
A.4個B.3個
C.2個D.1個
分析:由BF∥AC,得∠C=∠CBF,因?yàn)锽C平分∠ABF,所以∠ABC=∠CBF,所以∠C=∠ABC,所以AB= AC,因?yàn)锳D是△ABC的角平分線,所以BD=CD,AD⊥BC,②③正確.
在△CDE與△DBF中,
所以△CDE≌△BDF,
所以DE=DF,CE=BF,
結(jié)論①正確.
因?yàn)锳E=2BF,所以AC=3BF,
④正確.
解:選A.
例2如圖2,已知點(diǎn)D在等邊三角形ABC的邊AB上,點(diǎn)F在邊AC上,連接DF并延長交BC的延長線于點(diǎn)E,EF=FD.求證:AD=CE.
圖2
分析:作DG∥BC交AC于G,先證明△DFG≌△EFC,得出GD= CE,再證明△ADG是等邊三角形,得出AD=GD,即可得出結(jié)論.
證明:如圖2所示,作DG∥BC交AC于G,則∠ADG=∠B,∠AGD=∠ACB.因?yàn)椤鰽BC是等邊三角形,所以△ADG是等邊三角形,所以DG=AD.
因?yàn)镈G∥BC,所以∠GDF=∠CEF,∠DGF=∠ECF.
在△DGF和△ECF中,
所以△DGF≌△ECF,
所以CE=GD.
因?yàn)镚D=AD,所以AD=CE.
例3已知∠ABC=90°,D是直線AB上的點(diǎn),AD=BC.
(1)如圖3,過點(diǎn)A作AF⊥AB,并截取AF=BD,連接DC、DF、CF,判斷△CDF的形狀并證明;
圖3
(2)如圖4,E是直線BC上一點(diǎn),且CE=BD,直線AE、CD相交于點(diǎn)P,∠APD的度數(shù)是一個固定的值嗎?若是,請求出它的度數(shù);若不是,請說明理由.
圖4
分析:(1)利用SAS證明△AFD和△BDC全等,再利用全等三角形的性質(zhì)得出FD=DC及∠FDA=∠DCB,即可判斷三角形的形狀.
(2)作AF⊥AB于A,使AF=BD,連結(jié)DF、CF,利用SAS證明△AFD和△BDC全等,再利用全等三角形的性質(zhì)得出FD=DC,∠FDC=90°,即可得出∠FCD=∠APD=45°.
解:(1)△CDF是等腰直角三角形,理由如下:
因?yàn)锳F⊥AD,∠ABC=90°,
所以∠FAD=∠DBC=90°.
在△FAD與△DBC中,
所以△FAD≌△DBC(SAS),
所以FD=DC,∠FDA=∠DCB.
因?yàn)椤螧DC+∠DCB=90°,
所以∠BDC+∠FDA=90°,
所以△CDF是等腰直角三角形.
(2)作AF⊥AB于A,使AF=BD,連結(jié)DF、CF,如圖4.
因?yàn)锳F⊥AD,∠ABC=90°,
所以∠FAD=∠DBC=90°.
在△FAD與△DBC中,
所以△FAD≌△DBC(SAS),
所以FD=DC,∠FDA=∠DCB.
因?yàn)椤螧DC+∠DCB=90°,
所以∠BDC+∠FDA=90°,
所以△CDF是等腰直角三角形,
∠FCD=45°.
因?yàn)锳F∥CE,
所以∠FAC=∠ECA.
因?yàn)镃E=BD,BD=AF,
所以AF=CE.
在△FAC與△EAC中,
所以△FAC≌△ECA,
所以∠FCA=∠EAC,
所以AE∥CF,
所以∠ADP=∠FCD=45°.
例4如圖5,已知:在△ABC中,AB=AC,AD是BC邊上的中線,AE∥BC,CE⊥AE,垂足為E.
(1)求證:△ABD≌△CAE;
(2)連接DE,線段DE與AB之間有怎樣的位置和數(shù)量關(guān)系?請證明你的結(jié)論.
圖5
分析:(1)運(yùn)用AAS證明△ABD≌△CAE.
(2)證明△ADE≌△ECA,AC= DE,結(jié)合AB=AC,得證AB=DE;證明∠ABC=∠ACB=∠EDC,可證明AB∥DE.
證明:(1)因?yàn)锳B=AC,所以∠B=∠ACD,因?yàn)锳E∥BC,所以∠EAC=∠ACD,所以∠B=∠EAC.
因?yàn)锳D是BC邊上的中線,所以AD⊥BC,因?yàn)镃E⊥AE,所以∠ADC=∠CEA=90°.
在△ABD和△CAE中,
所以△ABD≌△CAE(AAS).
(2)AB=DE且AB∥DE.
理由如下:連接DE,因?yàn)锳D⊥BC,AE∥BC,所以AD⊥AE,因?yàn)镃E⊥AE,所以∠DAE=∠CEA=90°.
由(1)知△ABD≌△CAE,
所以AD=CE,
在△ADE和△ECA中,
所以△ADE≌△ECA,
所以DE=AC,
因?yàn)锳B=AC,所以DE=AB.
因?yàn)椤鰽DE≌△ECA,
所以∠ADE=∠ACE,
所以∠EDC=∠ACB,
所以∠EDC=∠B,
所以AB∥DE.
所以二者的關(guān)系是AB=DE且AB∥DE.