初中八年级数学(湘教版)上册“全等三角形”知识清单:用“边角边”(SAS)判定两个三角形全等_第1页
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初中八年级数学(湘教版)上册“全等三角形”知识清单:用“边角边”(SAS)判定两个三角形全等一、核心概念与判定定理(基础知识与原理)(一)判定定理的内容(【基础】但【非常重要】)在两个三角形中,如果两边和它们的夹角分别对应相等,那么这两个三角形全等。这一定理简称为“边角边”或“SAS”(SideAngleSide)。这是证明两个三角形全等的最基本、最常用的方法之一,也是后续学习几何证明、相似三角形以及解决实际问题的重要基石。(二)定理的深度解析与几何语言(【基础】)要准确理解和运用这一定理,必须把握以下三个关键要素,并将其转化为规范的几何语言。1、要素一:两条边(Side)。需要有两组对应边相等。2、要素二:一个角(Angle)。需要有一组对应角相等。3、要素三:边的夹角(IncludedAngle)。这是SAS定理的核心条件,也是学生最容易出错的地方。这个角必须是两条相等边的“夹角”,即这个角是由那两条相等的边所夹而成的。如果这个角是其中一条边的对角(即SSA),则不能证明三角形全等。(三)定理的符号语言表达(证明题书写规范)在用符号语言进行推理证明时,必须严格按照“边—角—边”的顺序书写,并且要确保对应顶点正确。如图,在△ABC和△DEF中,AB=DE(已知/已证)∠B=∠E(已知/已证)←注意:∠B是AB和BC的夹角,∠E是DE和EF的夹角BC=EF(已知/已证)∴△ABC≌△DEF(SAS)(四)定理的由来与探究(过程与方法)这一定理并非凭空产生,而是通过实践操作和逻辑推理得出的。教材中通过“作图”来验证:给定两条线段和一个夹角,所作出的三角形是唯一的。这也从侧面反映了三角形的稳定性。将这一过程逆向思考:如果两个三角形具备两边及夹角对应相等,那么它们必然能够完全重合,即全等。二、“边角边”定理的易错点与难点辨析(【难点】与【易错点】)(一)【高频易错点】:“边边角”(SSA)陷阱这是学生在学习SAS时面临的最大挑战。需要明确指出:两边及其中一边的对角对应相等(即SSA),不能作为判定两个三角形全等的依据。1、反例说明:假设△ABC和△ABD中,AB=AB(公共边),AC=AD(等腰三角形两腰),但∠B=∠B(公共角)。这里,∠B是边AB的对角,而非夹角。此时,△ABC和△ABD虽然满足SSA,但显然不全等。这就直观地粉碎了“SSA”成立的幻想。因此,在使用SAS判定时,必须反复确认已知角是否为两边的夹角。(二)【难点】:对应元素的识别与寻找在复杂的图形中,准确找出两个全等三角形的对应边和对应角是解题的前提。1、公共边与公共角(【高频考点】):图形中经常会出现隐含条件,如公共边、公共角、对顶角。这些条件往往是证明全等的关键桥梁。例如,两条线段相交,对顶角是一组天然相等的角。2、等量加(减)同(等)和(差):有时题目给出的边相等或角相等并非直接给出,而是需要推导。例如:已知AB=DE,AC=DF,若需要证明△ABC≌△DEF,且已知∠A=∠D,则夹角条件已满足。若给出的夹角是∠B=∠E,则需要利用AB=DE和∠B=∠E,配合BC=EF?不,这是错误的对应。必须让已知的角是已知边的夹角。又例如:要证明边相等,如证明BE=CF,可以转化为证明BE和CF所在的三角形全等。如果直接条件不够,可以考虑BE+EC=CF+EC,即证明BC=EF,这往往又需要借助另一对全等三角形。(三)【解题策略】:证明思路的逆向与正向结合在解决复杂问题时,往往需要结合“分析法”和“综合法”。1、分析法(执果索因):从要证明的结论(如线段相等、角相等)出发,反向寻找需要证明哪两个三角形全等,再思考要证明这两个三角形全等需要哪些条件(SAS需要什么),最后回头看已知条件是否满足。2、综合法(由因导果):从已知条件出发,逐步推导出一些中间结论,最终汇聚到所要证明的全等条件上。三、基于SAS的经典题型与考向分析(【高频考点】)(一)【考向一】:直接利用SAS证明三角形全等(基础题型)这类题目通常图形结构清晰,直接给出了SAS所需的三要素,或者只需要一步简单推导(如利用对顶角、公共边)即可得到。1.解题步骤:1、明确目标:写出要证明全等的两个三角形。2、罗列条件:在三角形中,找出题目直接给出的两边及其夹角相等。3、挖掘隐含条件:寻找图形中隐藏的公共边、公共角、对顶角。4、规范书写:严格按照“边→角→边”的顺序列出三个条件,并用大括号括起,最后下结论。(二)【考向二】:利用SAS证明线段相等或角相等(核心应用)全等三角形的主要作用是“转移边”和“转移角”。即通过证明两个三角形全等,得到它们的对应边相等或对应角相等。1、证明线段相等:1.例题:如图,点A、B、C、D在同一条直线上,AB=CD,AE=BF,CE=DF。求证:∠E=∠F。2.分析:要证∠E=∠F,可以证明它们所在的△AEC和△BFD全等。已知AE=BF,还需要AC=BD和∠A=∠B?不对,还需要AC和BD是夹角边吗?实际上,已知CE=DF,如果证明△AEC≌△BFD,已知AE和BF,还需夹边或夹角。但这里可以转换思路,证明△EAC≌△FBD。已知EA=FB,又因为AB=CD,所以AC=BD。还需夹角,即∠EAB=∠FBA?这不一定已知。所以需重新审视。更常规的解法是:连接某些点构造新的全等。3.更典型的SAS应用是:已知中点(得边等)、已知角平分线(得角等)、已知垂直(得角等),然后配合已知的边等,用SAS证全等,最后推出对应边或角相等。2、证明角相等或线段的倍分关系:1.例题:已知AB=AC,AD=AE,∠1=∠2。求证:∠D=∠E。2.分析:∠D和∠E分别在△ABD和△ACE中。观察已知:AB=AC,AD=AE,已经有两组边相等。那么只需要它们的夹角相等即可。∠1和∠2相等,但∠1不是AB和AD的夹角,∠2也不是AC和AE的夹角。因此需要转化:∠1+∠DAC=∠2+∠DAC,即∠BAC=∠DAE。这样,在△ABD和△ACE中,就有了AB=AC,∠BAC=∠DAE,AD=AE,满足SAS,从而△ABD≌△ACE,推出∠D=∠E。(三)【考向三】:与平行线、三角形内角和等知识综合(综合题型)这类题目将SAS与平行线的性质(两直线平行,同位角/内错角相等)、三角形内角和定理、外角定理等结合,考查学生的综合运用能力。1.例题:如图,已知AB∥CD,AB=CD,AE=CF。求证:∠E=∠F。2.分析:要证∠E=∠F,需证它们所在三角形全等。观察图形,∠E在△AEB中,∠F在△CFD中。已知AB=CD,AE=CF,还需它们的夹角相等,即∠A=∠C?由于AB∥CD,内错角相等,可得∠A=∠C。因此,△ABE≌△CDF(SAS),问题得证。(四)【考向四】:动态问题与探究题(【热点】与【难点】)在八年级上学期,动态问题初步出现,通常涉及点的运动,导致三角形形状改变,但某些关系保持不变。1.例题:如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BC=8cm,点D为AB的中点。点P在线段BC上以3cm/s的速度由B点向C点运动,同时点Q在线段CA上由C点向A点运动。当一个点停止运动时,另一个点也随之停止。设运动时间为ts。(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1秒后,△BPD与△CQP是否全等?请说明理由。(2)若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使△BPD与△CQP全等?2.分析(此为【难点】,需分类讨论):(1)当t=1时,BP=CQ=3cm。∵AB=10,D为AB中点,∴BD=5cm。又∵PC=BCBP=83=5cm,∴BD=PC。在△BPD和△CQP中,BP=CQ,∠B=∠C(等腰三角形性质),BD=CP。∴△BPD≌△CQP(SAS)。(2)因为速度不相等,所以BP≠CQ。又因为∠B=∠C,要使△BPD与△CQP全等,只能让BP与CP相等,且BD与CQ相等。即BP=CP,BD=CQ。由BP=CP得,3t=83t,解得t=4/3。此时,CQ=BD=5。所以Q的速度=CQ/t=5÷(4/3)=15/4=3.75cm/s。四、常见辅助线的作法(拓展与提升)当题目中的条件比较分散,无法直接证明三角形全等时,往往需要通过添加辅助线来构造全等三角形。虽然八年级上学期对辅助线的要求不高,但作为知识清单的拓展,应让学生有所了解。(一)倍长中线法(构造SAS全等)1、情境:题目中出现三角形的中线。2、作法:将中线延长一倍,连接端点。3、原理:利用“SAS”证明构造出的三角形与原三角形全等,从而实现边的转移。例如:在△ABC中,AD是BC边上的中线。延长AD至E,使DE=AD,连接BE。则△ADC≌△EDB(SAS),从而AC=BE,∠C=∠EBD,实现了AC的转移。(二)截长补短法(证明线段和差关系)1、情境:要证明长线段等于两条短线段之和(如AB=CD+EF)。2、作法:1.截长法:在长线段AB上截取一段等于CD,再证明剩余部分等于EF。2.补短法:延长短线段CD至F,使DF=EF,再证明CF=AB。3、原理:通过构造,将分散的条件集中到一对全等三角形中,利用SAS(或其他判定)进行证明。(三)旋转法(构造全等)1、情境:当图形中出现等腰三角形、等边三角形或正方形时,常常可以利用旋转构造全等。特别是当题目条件分散,且存在相等的线段(等腰三角形的两腰)时,可以考虑将其中一个三角形旋转到另一个三角形的位置。2、经典模型:手拉手模型。两个等腰三角形共顶点,顶角相等,则必然存在一对由“SAS”判定的全等三角形。例如:△ABD和△ACE均为等边三角形,则△ABE≌△ADC(SAS),其中AB=AD,AE=AC,夹角∠BAE=∠DAC。五、单元知识整合与思维导图(一)全等三角形判定的比较在学习了SSS和SAS后,学生应建立起初步的判定体系。后续还将学习ASA、AAS和HL(直角三角形)。本课时应强调:1、SAS:已知两边,必须找其夹角。2、与SSS的区别:SSS是已知三边,无需角。3、与后续学习的区别:ASA和AAS是已知两角及一边。(二)证明三角形全等的思考流程(【重要】)拿到一道几何证明题,可以按照以下步骤思考:1、看问题:要证明什么?(线段相等?角相等?)2、找三角形:这些要证明的边或角在哪两个三角形中?如果不在两个三角形中,是否需要添加辅助线,或将它们转化到两个三角形中?3、挖条件:这两个三角形中,已经具备了哪些条件?1.直接给出:题目直接明了的相等关系。2.隐含条件:公共边、公共角、对顶角。3.间接条件:利用中点得线段相等,利用角平分线得角相等,利用平行线得角相等,利用垂直得直角相等,利用等量代换(如AB=CD,则AB+BC=BC+CD,即AC=BD)得边或角相等。4、定判定:还缺什么条件?缺的这个条件需要什么判定(SAS)?缺的是边还是角?如果是SAS,必须确认已有的两边及其夹角是否齐备。如果给的是两边及一边的对角,则需调整思路,寻找另一组等量关系。5、写过程:严格按照判定方法的顺序(边角边)规范书写。六、实战演练与自我检测(典型例题解析)为了加深理解,现提供几道具有代表性的题目,涵盖上述各个考点。【例1】(基础巩固——直接SAS)已知:如图,C是AB的中点,AD=CE,且AD∥CE。求证:△ADC≌△CEB。【解析】:1、目标:△ADC≌△CEB。2、条件:1.C是AB的中点→AC=CB。2.AD=CE(已知)。3.AD∥CE→∠A=∠BCE(两直线平行,同位角相等)。3、判定:在△ADC和△CEB中,AC=CB,∠A=∠BCE,AD=CE。满足“边角边”。4、证明过程略。【例2】(能力提升——等量代换与隐含条件)已知:如图,点E、F在BC上,BE=CF,AB=DC,∠B=∠C。求证:∠A=∠D。【解析】:1、目标:∠A=∠D。它们分别在△ABF和△DCE中?不对,∠A在△ABF或△ABE中,∠D在△DCE或△DCF中。观察图形,应选择证明△ABE≌△DCF。2、条件准备:1.AB=DC(已知)。2.∠B=∠C(已知)。3.还需要一条边:BE=CF,但BE不是△ABE的边,CF也不是△DCF的边。这里需要用等量代换:因为BE=CF,所以BE+EF=CF+EF,即BF=CE。注意,这里得到的是BF=CE,这正是△ABF和△DCE的一组边。因此,选择证明△ABF≌△DCE更合适。3、在△ABF和△DCE中,AB=DC,∠B=∠C,BF=CE,∴△ABF≌△DCE(SAS)。∴∠A=∠D(全等三角形对应角相等)。【例3】(【热点】——旋转全等模型)已知:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E。求证:DE=AD+BE。【解析】:1、分析:这是经典的“一线三垂直”模型。要证DE=AD+BE,观察图形发现DE=DC+CE,所以只需证明DC=BE,AD=CE。2、寻找全等三角形:△ADC和△CEB。3、条件推导:1.∵AD⊥MN,BE⊥MN,∴∠ADC=∠CEB=90°。2.∵∠ACB=90°,∴∠ACD+∠BCE=90°。3.∵AD⊥MN,∴∠ACD+∠CAD=90°。4.∴∠CAD=∠BCE(同角的余角相等)。5.又∵AC=BC(已知)。4、判定:在△ADC和△CEB中,∠ADC=∠CEB=

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