初二承諾班專題(52期)
直角三角形的全等問題:直角三角形的研究是整個中學幾何圖形部分裡的重點!
直角三角形有關的全等問題中,除了特用的hl定理之外,在條件的尋找上首先就有了一組直角相等;而多個直角,多個垂直的圖形組合在一塊時,就很容易利用「同(等)角的餘角相等」來得到其他的角相等。
例一:圖1,已知do⊥bc,oc=oa,ob=od,問cd=ab嗎?
[分析]:此圖形可看作繞o點旋轉得到,由垂直得到一組直角,
把結合其他兩組邊,很容易找到他們所在的三角形。
[變形1]:請說明△bce是直角三角形。
(利用全等三角形的對應角相等,以及直角三角形的兩個銳角互餘這兩個性質進行代換和轉換)
[變形2]:(2008 威海)把兩個含有45°角的直角三角板如圖1放置,點d在bc上,
鏈結be,ad,ad的延長線交be於點f.求證:af⊥be.
[分析]:此圖中要說明af⊥be,與上題中△bce是直角三角形是一樣的意思,
只需要說明∠bfd=90°即可
[變形3]:兩個大小不同的等腰直角三角形三角板如圖1所示放置,圖2是由它抽象出的幾何圖形,在同一條直線上,鏈結cd彩圖為提示)
(1)請找出圖2中的全等三角形,並給予證明(說明:結論中不得含有未標識的字母);
(2)證明:cd⊥be
[變形4]、如圖2,在△abc中,高ad與be相交於點h,且ad=bd,
問△bhd≌△acd,為什麼?
[分析]:此題實際上就是[變形1]的反問,已經存在一組直角(由垂直得到),
一組相等的邊(已知),再利用「同(等)角的餘角相等」來得到第二組角相等!
[變形5]:如圖3, 已知ed⊥ab,ef⊥bc,bd=ef,問bm=me嗎?
說明理由。
[變形6]:如圖4,ad是一段斜坡,ab是水平線,現為了測斜坡上一點d的豎直高度db的長度,歡歡在d處立上一竹竿cd,並保證cd⊥ad,然後在竿頂c處垂下一根繩ce,與斜坡的交點為點e,他調整好繩子ce的長度,使得ce=ad,此時他測得de=2公尺,於是他認定db的高度也為2公尺,你覺得對嗎?請說明理由。
例二:如圖1,已知,ac⊥ce,ac=ce, ∠abc=∠cde=90°,
問bd=ab+ed嗎?
[分析] :
(1)凡是題中的垂直往往意味著會有一組90°角,得到一組等量關係;
(2)出現3個垂直,往往意味著要運用同(等)角的餘角相等,得到另一組等量關係;
(3)由全等得到邊相等之後,還要繼續往下面想,這幾組相等的邊能否組合在一起:
如如圖6,除了得到三組對應邊相等之外,還可以得到ac=bd。
解答過程:得到△abc≌cde之後,可得到bc=de,ab=cd
bc+cd=de+ab(等式性質)
即:bd=ab+de
[變形1]:如圖7, 如果△abc≌△cde,請說明ac與ce的關係。
[注意]:兩條線段的關係包括:大小關係(相等,一半,兩倍之類)
位置關係(垂直,平行之類)
[變形2]:(2008 瀘州)如圖,e是正方形abcd的邊dc上的一點,過點a作fa⊥ae交cb的延長線於點f,
求證:de=bf
[分析]:注意圖形中有多個直角,利用同角的餘角相等或等式性質可到一組銳角相等。
[變形3]:如圖8,在△abc中,∠bac=90°,ab=ac,ae是過點a的直線,bd⊥ae,ce⊥ae,
如果ce=3,bd=7,請你求出de的長度。
[分析] :說明相等的邊所在的三角形全等,
題中「ab=ac」,發現:ab在rt△abd中,ac在rt△cae中,
所以嘗試著去找條件,去說明它們所在的兩個rt△全等(如圖9)
於是:已經存在了兩組等量關係:ab=ac,直角=直角,
再由多個垂直利用同角的餘角相等,得到第三組等量關係。
[變形4]:在△abc中,∠acb= 900,ac=bc,直線mn經過點c,且ad⊥mn於d,be⊥mn於e。
(1)當直線mn繞點c旋轉到圖9的位置時,△adc≌△ceb,且 de=ad+be。你能說出其中的道理嗎?
(2)當直線mn繞點c旋轉到圖10的位置時, de =ad-be。說說你的理由。
(3)當直線mn繞點c旋轉到圖11的位置時,試問de,ad,be 具有怎樣的等量關係?請寫出這個等量關係。
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