师:同学你好,通过本节课的学习,希望你能有以下收获:一、经历探索三角形全等的过程,能有条理地探究判定两个三角形全等的条件;二、利用三角形全等探究线段之间或角之间的关系;三、通过学习探索过程,能有条理地思考结论、探索性问题。请你准备好笔、直尺、草稿纸,下面我们开始本节课的学习。
在前面几节课中,我们都在学习三角形全等的判定。那么判定两个三角形全等的方法有哪些呢?它需要哪几个条件呢?请同学们回忆一下。
如图,当两个三角形满足边和它们的夹角对应相等时,这两个三角形全等,即两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等,可以简写成“边角边”或“SAS”。符号语言表达为:在△ABC与△DEF中,因为AB = DE,∠B = ∠E,BC = EF,所以△ABC ≌ △DEF。
当两角和它们的夹边对应相等时,这两个三角形全等,即两角和它们夹边对应相等的两个三角形全等,可以简写成“角边角”或“ASA”。用符号语言表达为:在△ABC和△DEF中,因为∠A = ∠D,AB = DE,∠B = ∠E,所以△ABC ≌ △DEF。
当三边对应相等时,这两个三角形全等,即三边对应相等的两个三角形全等,可以简写成“边边边”或“SSS”。用符号语言表达为:在△ABC和△DEF中,因为AB = DE,BC = EF,CA = FD,所以△ABC ≌ △DEF。
当两角和其中一个角的对边对应相等时,这两个三角形全等,即两角和其中一个角的对边对应相等的两个三角形全等,可以简写成“角角边”或“AAS”。用符号语言表达为:在△ABC和△DEF中,∠C = ∠F,∠A = ∠D,AB = DE,所以△ABC ≌ △DEF。
当斜边和一条直角边对应相等时,两个直角三角形全等,简写成“斜边、直角边”或“HL”。在这里请同学们注意,HL判定两个三角形全等的方法仅适用于直角三角形。用符号语言表达为:在Rt△ABC和Rt△DEF中,因为AC = DF,AB = DE,所以Rt△ABC ≌ Rt△DEF。
这么多种判定方法,我们将其放在一起来看,“边角边”“角边角”“边边边”和“角角边”是一般形状的两个三角形全等的判定方法。当然,两个直角三角形全等不仅可以使用以上方法,还可以用其特有的判定方法“斜边、直角边”。三角形全等的判定方法中至少需要3组条件,并且这三组条件中至少有一组边相等。本节课我们综合运用以上方法来解决问题。
活动一:利用全等三角形证明线段相等或角相等。这类问题我们在前面的学习中有遇到过。要证明线段相等或角相等,经常是先证明其所在的三角形全等,再由全等三角形的性质“全等三角形的对应边相等、全等三角形的对应角相等”得到。
首先看例1,已知△ABN和△ACM位置如图所示,AB = AC,AD = AE,∠1 = ∠2。求证:1. BD = CE;2. ∠M = ∠N。
先看第一小题,要证明BD = CE,我们可以考虑证明哪两个三角形全等呢?对,我们可以证明△ABD ≌ △ACE。再看题中的已知条件,AB = AC,AD = AE,∠1 = ∠2,条件中的边和角都是△ABD和△ACE中的边或角,都可以直接使用。这两个三角形具备了两边及其夹角分别相等的条件,我们可以用“SAS”来证明这两个三角形全等,由全等三角形的性质即可得出BD = CE。
按照这样的思路,我们来写出证明过程。
证明:1. 在△ABD和△ACE中,
- 因为AB = AC(已知),
- ∠1 = ∠2(已知),
- AD = AE(已知),
所以△ABD ≌ △ACE(依据为SAS),
所以BD = CE(全等三角形的对应边相等)。
问题二,结合图形,我们能够发现要证明∠M与∠N相等,我们可以考虑证明它们所在的两个三角形全等的思路。因为有了第一小题的基础,要想证明∠M = ∠N,可以转化成求证△ACM与△ABN全等。题目中的已知条件AC = AB可以直接作为证明这两个三角形全等的依据。由第一小题已经得到证明的结论△ABD ≌ △ACE,所以∠B = ∠C(依据为全等三角形对应角相等)。
那么证明△ACM与△ABN全等的第三个条件在哪呢?对,我们把题目中的已知条件∠1和∠2都加上公共角∠DAE,也是相等的,即∠BAN = ∠CAM。这两个角就分别是要证明的两个三角形的内角了。此时我们所要证明△ACM与△ABN全等的条件已具备,判定依据为“ASA”,就可以得出∠M = ∠N(依据为全等三角形对应角相等)。此时我们需要证明的条件已具备。我们来看完整的解答过程。
证明:
因为∠1 = ∠2(已知),
所以∠1 + ∠DAE = ∠2 + ∠DAE(等式的性质),即∠BAN = ∠CAM。
由已知△ABD ≌ △ACE(已证),
所以∠B = ∠C(全等三角形对应角相等)。
在△ACM和△ABN中,
因为∠C = ∠B(已证),
AC = AB(已知),
∠CAM = ∠BAN(已证),
所以△ACM ≌ △ABN(ASA),
所以∠M = ∠N。
解决第二小题,我们是在第一小题的基础上利用角转换来实现的。我们也可以通过三角形的外角证明∠M与∠N相等。请你课下思考,完成活动。
活动二:利用全等三角形证明线段之间的数量关系。
如图所示,在△ABC中,∠BAC = 90°,AB = AC,MN是过点A的一条直线,BD⊥MN于点D,CE⊥MN于点E,证明DE = BD + CE。
要证明DE = BD + CE似乎没什么思路。图形中有许多三角形,你能找出图形中的全等三角形吗?已知AB = AC,我们看AB与AC所在的三角形,你有什么想法?我们可以尝试去证明△ABD ≌ △CAE,如果我们证出了它们全等,你能通过转化得到要证明的结论吗?由全等三角形的对应边相等,我们可以得到BD = AE,AD = CE。所以DE = AE + AD = BD + CE,所以DE = BD + CE。
