全等三角形模型教案.docx
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全等三角形模型教案
全等三角形模型
适用学科
初中数学
适用年级
初中一年级
适用区域
江苏
课时时长(分钟)
60
知识点
全等三角形的性质、全等三角形的判定、直角三角形的全等的判定
教学目标
熟练掌握三角形全等的判定定理,能够灵活运用这些定理进行推理和证明;能够从模型的观点去理解复杂的几何图形的推理。
教学重点
熟练掌握三角形全等的判定定理
教学难点
能够从模型的观点去理解复杂的几何图形的推理
教学过程
-、课堂导入
【问题】如图,你能感觉到哪两个三角形全等吗?
【思考】△ABD◎△ACE
二、复习预习
【问题】工人师傅常用角尺平分一个任意角,作法如下:
如图,ZAOB是一个任意角,在边OA,0B上分别取OM=ON•移
动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与M、N重合•则过角尺顶点P的射线OP便是ZAOB的角平分线,为什么?
请你
【解答】OP平分/AOB
理由如下:
vOM=ON,PM=PN,OP=OP
••dVIOP也凰OP(SSS)
•••JVIOP=ZNOP
•••OP平分/MON
(即OP是ZAOB的角平分线)
三、知识讲解
考点1
全等三角形性质:
全等三角形的对应边相等,对应角相等,对应边上的高、中线相等,对应角的平分线相等。
考点2
全等三角形的判定:
AAS、SSS;
所有三角形SAS、ASA、
直角三角形HL
四、例题精析
【例题1】
【题干】如图,正方形ABCD中,E、F分别为BC、CD上的点,且AE丄BF,垂足为点G.
求证:
AE=BF.
【答案】证明:
•••正方形ABCD,:
zABC=ZC=90°,AB=BC.
••AE丄BF,.・./AGB=ZBAG+/ABG=90vzABG+/CBF=90°,-BAG=ZCBF.
BAE
CBF
ABCB
ABE
BCF
在△ABE和△BCF中,
•••△BE也MF(ASA),AAE=BF.
【解析】根据正方形的性质,可得/ABC与/C的关系,AB与BC的关系,根据两直线垂直,可得/AGB的度数,根据直角三角形锐角的关系,可得/ABG与/BAG的关系,根据同角的余角相等,可得/BAG与ZCBF的关系,根据ASA,可得AABE^zBCF,根据全等三角形的性质,可得答案.
【例题2】
【题干】如图,四边形ABCD是正方形,BE丄BF,BE=BF,EF与BC交于点G.
(1)求证:
AE=CF;
(2)求证:
AE丄CF.
丄U
D
3
广
【答案】
(1)证明:
•••四边形ABCD是正方形,•••/ABC=90B°=BC,
••BE丄BF,aZFBE=90°,
vzABE+/EBC=90°,CBF+/EBC=90°,.-ABE=ZCBF,
ABBC
在△AEB和△CFB中,ABECBF
BEBF
/•ZAEB^zCFB(SAS),:
AE=CF.
(2)延长AE交BC于O,交CF于H,
•△EB^ZCFB,azbAE=ZBCF,
•zABC=90°,aBAE+zSAOB=90°,
•zAOB=/COH,A/BCF+ZCOH=90°,
•••zCHO=90°,-AE丄CF
(2)利用全等三角形对应角相等、对顶角相等、等量代换即可证明.
【例题3】
【题干】(2014?
顺义区一模)已知:
如图,△MNQ中,MgNQ.
(1)请你以MN为一边,在MN的同侧构造一个与△MNQ全等的三角形,画出图形,并简要说明构造的方法;
(2)参考
(1)中构造全等三角形的方法解决下面问题:
如图2,在四边形ABCD中,/ACB+/CAD=180。
,启=ZD.求证:
CD=AB.
【答案】:
(1)如图1,以N为圆心,以MQ为半径画圆弧;以M为圆心,以NQ为半径画圆弧;两圆弧的交点
延长DA至E,使得AE=CB,连结CE.
VzACB+/CAD=180°,QACDAC+ZEAC=180°:
BACBCA=ZEAC
AECE
在^EAC和ABAC中,ACCA
EACBCN
•••ZAECEAC也启CA(SAS),:
ZB=ZE,AB=CE
VzB=ZD,•••/>ZE,ACD=CE,:
CD=AB.
【解析】
(1)以点N为圆心,以MQ长度为半径画弧,以点M为圆心,以NQ长度为半径画弧,两弧交于一点F,则AMNF为所画三角形.
(2)延长DA至E,使得AE=CB,连结CE.证明AEACFCA,得:
ZB=ZE,AB=CE,根据等量代换可以求得答案.
【例题4】
1
如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,/B+/D=180°E,F分别是BC,CD上的点,且/EAF=-/BAD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;
实际应用:
如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(0处)北偏西30°的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50的方向以80海里/小时的速度前进.1.5小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E,F处,且两舰艇之间的夹角
为70。
,试求此时两舰艇之间的距离.
【答案】问题背景:
EF=BE+DF;
探索延伸:
EF=BE+DF仍然成立.
证明如下:
如图,延长FD到G,使DG=BE,连接AG,
VzB+/ADC=180°,ADC+/ADG=180°,/B=ZADG,
DG
BE
B
ADG
AB
AD
在△ABE和ZSADG中,
/•/ABE也ADG(SAS)
1
•••AE=AG,ZBAE=/DAG,v/EAF=2/BAD,
•••zGAF=ZDAG+ZDAF=ZBAE+ZDAF=/BAD-ZEAF=ZEAF,
a
%
8
图3
•••zEAF=ZGAF,
AEAG
在△AEF和△GAF中,EAFGAF,azAEF^zGAF(SAS),:
EF=FG,
AFAF
••FG=DG+DF=BE+DF,:
EF=BE+DF;
实际应用:
如图,连接EF,延长AE、BF相交于点C,
vZAOB=30°+90°+-7(90)=140。
,/EOF=70EO,F=・£zAOB,
又vOA=OB,ZOAC+ZOBC=(90-30°)+(70°+50°)=180°,•••符合探索延伸中的条件,.••结论EF=AE+BF成立,即EF=1.5X(0+80)=210海里.答:
此时两舰艇之间的距离是210海里.
【解析】问题背景:
根据全等三角形对应边相等解答;
探索延伸:
延长FD到G,使DG=BE,连接AG,根据同角的补角相等求出/B=ZADG,然后利用“边角边”证明△ABE和△ADG全等,根据全等三角形对应边相等可得AE=AG,ZBAE=/DAG,再求出/EAF=ZGAF,然后利用“边角边”
证明AAEF和AGAF全等,根据全等三角形对应边相等可得EF=GF,然后求解即可;
实际应用:
连接EF,延长AE、BF相交于点C,然后求出/EAF=;ZAOB,判断出符合探索延伸的条件,再根据探索延伸的结论解答即可.
五、课堂运用
【基础】
1.在平面内正方形ABCD与正方形CEFH如图放置,连DE,BH,两线交于M.求证:
(1)BH=DE.
(2)BH丄DE.
【答案】证明:
(1)在正方形ABCD与正方形CEFH中,
BC=CD,CE=CH,ZBCD=/ECH=90°,
•••/BCD+ZDCH=ZECH+ZDCH,即ZBCH=ZDCE,
BCCD
在ABCH和eCE中,BCHDCE,
CECH
•••△CH^zDCE(SAS),:
BH=DE;
(2)vZBCH也zDCE,:
zCBH=ZCDE,
又v/CGB=ZMGD,:
zDMB=/BCD=90/•BH丄DE.
【解析】
(1)根据正方形的性质可得BC=CD,CE=CH,ZBCD=/ECH=90。
,然后求出BCH=ZDCE,再利用“边角边”证明△BCH和△DCE全等,根据全等三角形对应边相等证明即可;
(2)根据全等三角形对应角相等可得/CBH=ZCDE,然后根据三角形的内角和定理求出/DMB=/BCD=90。
,再根据垂直的定义证明即可.
B,C),连接AM,以AM为边作等边△AMN,连接
2.
(1)操作发现
CN,猜想/ABC与ZACN有何数量关系?
并证明你的结论;
(2)类比探究
如图2,在等边△ABC中,点M是BC延长线上的任意一点(不含端点C),其他条件不变,
(1)中的结论是否仍然成立?
请说明理由.
【答案】
(1)T在等边△KBC中,AB=AC,/BAC=ZBAM+/MAC=60
在等边MMN中,AM=AN,/MAN=ZNAC+/MAC=60°:
BAM=/NAC=60-ZMAC,
ABAC
在AABM和AACN中,BAMNAC,AZABM也ACN(SAS),:
ZABC=ZACN.AMAN
(2在等边AABC中,AB=AC,ZBAM=ZBAC+/MAC=60°+MAC
在等边AAMN中,AM=AN,ZNAC=ZNAM+/MAC=60°+MAC,a/BAM=/NAC=60°+MAC,
ABAC在AABM和AACN中,BAMNAC,AZABM也ACN(SAS),:
ZABC=ZACN.
AMAN
【解析】
(1)由全等三角形可以判定AB=AC,AM=AN,即可求证AABM也ACN,即可求得ZABC=ZACN;
(2)和
(1)同理,由全等三角形可以判定AB=AC,AM=AN,即可求证AABM也ACN,即可求得ZABC=/CAN.
【巩固】
BAC=90。
,/DAE=C0D,在同一条直线上.求证:
BD=CE.
【答案[•••△\BC和AADE都是等腰直角三角形,二AD=AE,AB=AC,
又•••/EAC=90°CAR,/DAB=90°CAD,:
zDAB=ZEAC,
ABAC
•••在zADB和△AEC中BADCAE,.・.zADB^zAEC(SAS),:
BD=CE.ADAE
【解析】求出AD=AE,AB=AC,/DAB=ZEAC,根据SAS证出AADB也AEC即可.
D是BC上一点,且CD=BE,求证:
/EDB=ZCAD.
•/GDC=ZABC=/C=60°AC=BC,
【答案】如图,过点D作DG//AB交AC于G,
•••△DG是等边三角形,二DG=CD=CG,/AGD=120°,BD=AG,
••CD=BE,aBE=DG,又v/BEF是等边三角形二/EBF=60EBD=,厶DGA=120°,
BDAG
在△EBD和△DGA中.EBDAGD.•••ZEBD也QGA(SAS),:
ZEDB=/CAD.
EBDG
【解析】过点D作DG//AB交AC于G,求出/EBD=/AGD=120°,D=AG,根据SAS证△EBD^zDGA,根据全等三角形的性质推出即可.
【拔高】
正方形ABCD中,点E、F分别是边AD、AB的中点,连接EF.
(1)如图1,若点G是边BC的中点,连接FG,则EF与FG关系为:
;
(2)如图2,若点P为BC延长线上一动点,连接FP,将线段FP以点F为旋转中心,逆时针旋转90。
,得到线段FQ,连接EQ,请猜想BF、EQ、BP三者之间的数量关系,并证明你的结论.
(3)若点P为CB延长线上一动点,按照
(2)中的作法,在图3中补全图形,并直接写出BF、EQ、BP三者之间的数量关系:
【答案】(1点E、F分别是边AD、AB的中点,G是BC的中点,二AE=AF=BF=BG,
AEBG在△AEF和△BFG中,AB,a^aEF^zBFG(SAS),
AFBF
•••EF=FG,ZAFE=/BFG=45°,EF丄FG,EF=FG;
(2)BF+EQ=BP.
则EF丄FG,EF=FG,a/1+/2=90。
,又芒乂/3=90°,-1^Z3,
FQFP
在AFQE和AFPG中,13‘.••△QE^zEPG(SAS),
|effg|
•••QE=PG且BF=BG,:
BG+GP=BP,:
BF+EQ=BP;
(3)如图3所示,BF+BP=EQ.
【解析】
(1)根据线段中点的定义求出AE=AF=BF=BG,然后利用“边角边”证明△AEF和£FG全等,根据全等三角形对应边相等可得EF=FG,全等三角形对应角相等可得/AFE=/BFG=45。
再求出/EFG=90然后根据垂直的定义证明即可;
(2)取BC的中点G,连接FG,根据同角的余角相等求出/1=Z3,然后利用“边角边”证明△FQE和^PG全等,根据全等三角形对应边相等可得QE=FG,BF=BG,再根据BG+GP=BP等量代换即可得证;
(3)根据题意作出图形,然后同
(2)的思路求解即可.
课程小结
1•全等三角形的性质
2.全等三角形的判定
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