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全等三角形解题技巧有哪些关键步骤?

核心基础:全等三角形的判定公理与定理

这是解题的根本,必须牢记于心,两个三角形要全等,至少需要满足以下五个条件之一:

全等三角形的解题技巧-图1

  1. 边边边

    • 三组对应边相等。
    • 简记:SSS
    • 核心:三条边都“锁定”了,三角形形状和大小就唯一确定了。
  2. 边角边

    • 两组对应边和它们的夹角相等。
    • 简记:SAS
    • 核心:“夹角”是关键,必须是两边中间的那个角。
  3. 角边角

    • 两组对应角和它们的夹边相等。
    • 简记:ASA
    • 核心:“夹边”是关键,必须是两角中间的那条边。
  4. 角角边

    • 两组对应角和其中一角的对边相等。
    • 简记:AAS
    • 核心:这个可以看作是ASA的延伸,因为“两角和”为180°,第三个角也相等,所以本质上还是ASA。
  5. 斜边、直角边

    • 斜边和一条直角边对应相等。(仅限直角三角形)
    • 简记:HL
    • 核心:这是直角三角形的“特权”,一般三角形不适用。

解题黄金步骤

拿到一道几何题,不要急于动笔,按照以下步骤思考,会事半功倍:

第一步:审题与识图

  • 看清题目:题目给出了哪些已知条件?求证什么?
  • 标记图形:在图上用不同颜色的笔,清晰地标出已知的相等线段、相等角,这是最关键的一步,能让图形“开口说话”。
    • 线段相等:画一条或多条短横线()。
    • 角相等:画一条或多条弧线()。
    • 垂直:画一个直角符号()。

第二步:分析目标

  • 明确要证什么:最终的目标是证明哪两个三角形全等?还是利用全等去证明线段/角相等、平行、垂直等?
  • 逆向思考:如果要证明这两个三角形全等,需要哪些条件?现在已知哪些?还缺哪些?

第三步:寻找或构造“桥梁”

  • 寻找公共边:如果两个三角形有公共边,那么这条边一定是它们的一组对应边,这是最常见的隐含条件!
  • 寻找公共角:如果两个三角形有公共角,那么这个角一定是它们的对应角,这也是非常常见的隐含条件!
  • 寻找对顶角:两条直线相交,形成的对顶角相等。
  • 利用等量代换:如果一条线段等于另外两条线段的和或差,可以尝试把它“拆分”或“拼接”出来,以满足SSS或SAS的条件,证明 AB = CD,可以转化为证明 AE = CEBE = DE

第四步:选择判定方法,完成证明

  • 根据第三步找到的条件,选择最合适的判定公理(SSS, SAS, ASA, AAS, HL)。
  • 写出规范的证明过程,步骤清晰,理由充分。

核心解题技巧与常见模型

先找“公共边”和“公共角”

这是解题的“第一反应”,只要看到两个“挨着”的三角形,就要立刻检查它们是否有公共边或公共角。

例题: 已知:如图,点 DAB 上,点 EAC 上,AD = AE∠B = ∠C。 求证:△ABE ≅ △ACD

分析

  1. 标记AD = AE 标记,∠B = ∠C 标记。
  2. 找公共角:观察 △ABE△ACD,它们有一个公共角 ∠A
  3. 凑条件
    • 已知:AD = AE (一对边)
    • 已知:∠B = ∠C (一对角)
    • 找到:∠A = ∠A (公共角,另一对角)
  4. 选方法:现在有两对角和一对边,符合 AASASA,因为 ∠AADAE 的夹角,也是 ∠B∠C 的夹边,所以既可以用 ASA(边-角-边),也可以用 AAS(角-角-边)。

证明: 在 △ABE△ACD 中, ∵ ∠B = ∠C (已知) ∠A = ∠A (公共角) AD = AE (已知) ∴ △ABE ≅ △ACD (AAS)

巧用“倍长中线”构造全等

中出现中线时,这是一个强烈的信号,提示你可能需要使用“倍长中线”法。

方法: 找到中线,将其延长一倍,连接端点,从而构造出两个全等的三角形。

例题: 已知:如图,AD△ABC 的中线,AB = 5AC = 3,求 线段 AD 的取值范围。

分析: 直接求 AD 的长度很难,但可以利用三角形三边关系,需要构造一个包含 AB, AC, 2AD 的三角形。

  1. 倍长中线:延长 ADE,使得 DE = AD
  2. 连接 BE
  3. 证明全等
    • AD = ED (由作图)
    • BD = CD (D 是中点)
    • ∠ADB = ∠EDC (对顶角)
    • △ADB ≅ △EDC (SAS)
  4. 转化边长:由全等可知 AB = EC,因为 AB = 5EC = 5
  5. 利用三边关系:在 △AEC 中,AE = 2ADAC = 3EC = 5
    • 三角形三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。
    • AC + EC > AE => 3 + 5 > 2AD => 8 > 2AD => AD < 4
    • AC + AE > EC => 3 + 2AD > 5 => 2AD > 2 => AD > 1
    • EC + AE > AC => 5 + 2AD > 3 (恒成立)
  6. AD 的取值范围是 1 < AD < 4

利用“截长补短”构造全等

中出现线段和差关系(如 AB = AC + AD)时,可以考虑“截长”或“补短”。

  • 截长:在长线段上截取一段与短线段相等,再证明剩下的一段与另一短线段相等。
  • 补短:将两条短线段拼接起来,证明这条新线段与长线段相等。

例题: 已知:如图,在 △ABC 中,∠BAC = 90°AB = ACDBC 边上一点,AD = BD + CE。 求证:AD ⊥ BC

分析AD = BD + CE 这个条件很复杂,想办法转化。

  1. 补短:在 AD 上截取 DF = BD
  2. 连接 CF
  3. 证明全等
    • AB = AC (已知)
    • ∠B = ∠ACB (等腰直角三角形底角相等)
    • ∠ABD = ∠ACF (因为 ∠ABD = 90° - ∠ADB,`∠ACF =
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