全等三角形太难了?不会添加辅助线?

在全等三角形的证明题中,经常会遇到证明“关系”的题目。“关系”一般包括“数量关系”和“位置关系”,常见的“数量关系”为相等,有些题目也考查倍数关系、和差关系;常见的“位置关系”为平行或垂直,还有一种比较特殊的关系,那就是垂直平分。本篇主要介绍“位置关系”中的垂直。证明垂直暂时有两种方法,先介绍其中一种证明垂直常用的方法,那就是通过证明两个锐角互余进而证明垂直,当然有时也可以选择利用“8”字形进行证明。

八年级数学轴对称讲义(八年级暑假预习)(1)

例题1:已知:如图,在△ABD中,BC⊥AD于点C,E为BC上一点,AE=BD,EC=CD,延长AE交BD于点F.求证:AF⊥BD.

八年级数学轴对称讲义(八年级暑假预习)(2)

分析:先通过HL定理(斜边—直角边定理)证明△ACE≌△BCD,可得到∠CAE=∠CBD,由∠CAE ∠AEC=90°,∠AEC=∠BEF,推出∠CBD ∠BEF=90°。在三角形中,两个锐角互余,即可得到另外一个角为直角,即可证明两条线段垂直。

本题也可借助“8”字形,通过全等可得∠EAD=∠CBD,再加上对顶角相等(∠AEC=∠BEF),即可得到∠BFE=∠ACE=90°。

八年级数学轴对称讲义(八年级暑假预习)(3)

证明两个直角三角形全等需要找准判定定理,不能看到直角三角形就用HL定理,前面学习的SAS、ASA、AAS等定理也可以使用,两个直角三角形需要满足斜边对应相等,和一条直角边对应相等时才能利用HL定理证明两个直角三角形全等。

八年级数学轴对称讲义(八年级暑假预习)(4)

例题2:已知:如图,在正方形ABCD中,AD=AB,∠DAB=∠B=90°,点E,F分别在AB,BC上,且AE=BF,AF交DE于点G.求证:DE⊥AF

八年级数学轴对称讲义(八年级暑假预习)(5)

分析:已知△DAE与△ABF为直角三角形,本题所给的条件为AD=AB、AE=BF,两条都是直角边,不能用HL定理证明,应该用SAS证明两个三角形全等。由此得到∠BAF=∠ADE,由于∠BAF ∠DAF=90°,通过等量代换得到∠ADG ∠DAG=90°,从而可以证明DE⊥AF。

八年级数学轴对称讲义(八年级暑假预习)(6)

如果题目中证明两条线段的“关系”,那么还需要证明两条的数量关系,即证明AF=DE。

八年级数学轴对称讲义(八年级暑假预习)(7)

例题3:如图,在等腰直角三角形AOB中,∠AOB=90°,在等腰直角三角形EOF中,∠EOF=90°,连接AE,BF.求证:AE⊥BF.

八年级数学轴对称讲义(八年级暑假预习)(8)

分析:两个三角形都为等腰直角三角形可得OA=OB、OE=OF,借助“手拉手模型”可发现证明△AOE≌BOF,由∠AOB=∠EOF=90°同时减去∠BOE得到∠AOE=∠BOF(等角加减等角得等角,隐含条件之一),通过“SAS”可证明两个三角形全等。要证明AE⊥BF,可先延长AE交BF于点D,通过证明两个锐角互余得到结论。

八年级数学轴对称讲义(八年级暑假预习)(9)

在后续的学习过程中,还会学习其它证明垂直的方法。

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