全等三角形是几何学中的一个重要概念,它涉及到两个三角形在形状和大小上完全相同。全等三角形的存在,为我们解决几何问题提供了有力的工具。以下将详细介绍8种经典的全等三角形模型,帮助大家更好地理解和应用全等三角形的原理。
1. 基本模型
基本模型是指通过平移、轴对称和旋转得到的全等三角形。这种类型在做题时遇到的最多。
例1:
已知:三角形ABC,点D在BC上,使得AD=AC。
证明:三角形ABC和三角形ADC全等。
证明过程:
- 通过平移三角形ABC,使得点B与点D重合,得到三角形ABD。
- 由于AD=AC,所以三角形ABD和三角形ADC全等(SAS)。
2. 角平分线模型
角平分线模型是利用特殊的线来构造全等三角形,常见的有以下四种:
例2:
已知:三角形ABC,角BAC的平分线交AC于点D,AB=AC。
证明:三角形ABD和三角形ACD全等。
证明过程:
- 由于AB=AC,所以三角形ABC是等腰三角形。
- 角BAC的平分线将AC平分,所以AD=AD。
- 根据SAS准则,三角形ABD和三角形ACD全等。
3. 三垂直模型(弦图模型)
三垂直模型是指通过构造三个相互垂直的辅助线来证明两个三角形全等。
例3:
已知:三角形ABC,AB=AC,BC的中垂线DE交AC于点F。
证明:三角形ABE和三角形ACF全等。
证明过程:
- 由于AB=AC,所以三角形ABC是等腰三角形。
- BC的中垂线DE垂直于AC,所以∠AED=90°。
- 根据HL准则,三角形ABE和三角形ACF全等。
4. 手拉手模型
手拉手模型是指通过构造两个等腰直角三角形或等边三角形来证明两个三角形全等。
例4:
已知:三角形ABC,AB=AC,AD=BD。
证明:三角形ABD和三角形ACD全等。
证明过程:
- 由于AB=AC,所以三角形ABC是等腰三角形。
- AD=BD,所以三角形ABD是等腰三角形。
- 根据SAS准则,三角形ABD和三角形ACD全等。
5. 雨伞模型
雨伞模型是指通过构造两个相似三角形来证明两个三角形全等。
例5:
已知:三角形ABC,AB=AC,BC的中垂线DE交AC于点F。
证明:三角形ABD和三角形ACD全等。
证明过程:
- 由于AB=AC,所以三角形ABC是等腰三角形。
- BC的中垂线DE垂直于AC,所以∠AED=90°。
- 根据HL准则,三角形ABD和三角形ACD全等。
6. 半角模型
半角模型是指与正方形、直角有关的图形,涉及旋转思想。
例6:
已知:正方形ABCD,点E在BC上,使得∠EAB=45°。
证明:三角形ABE和三角形AED全等。
证明过程:
- 由于ABCD是正方形,所以∠ABC=90°。
- ∠EAB=45°,所以∠EAC=45°。
- 根据AAS准则,三角形ABE和三角形AED全等。
7. 胖瘦模型
胖瘦模型是指涉及轴对称类的全等。
例7:
已知:三角形ABC,AB=AC,点D在BC上,使得AD=BD。
证明:三角形ABD和三角形ACD全等。
证明过程:
- 由于AB=AC,所以三角形ABC是等腰三角形。
- AD=BD,所以三角形ABD是等腰三角形。
- 根据SAS准则,三角形ABD和三角形ACD全等。
8. 截长补短模型
截长补短模型是指通过截取和延长线段来证明两个三角形全等。
例8:
已知:三角形ABC,AB=AC,点D在BC上,使得AD=BD。
证明:三角形ABD和三角形ACD全等。
证明过程:
- 由于AB=AC,所以三角形ABC是等腰三角形。
- AD=BD,所以三角形ABD是等腰三角形。
- 根据SAS准则,三角形ABD和三角形ACD全等。
通过以上8种经典的全等三角形模型,我们可以更好地理解和应用全等三角形的原理。在实际解题过程中,根据题目条件和所给信息,选择合适的模型进行证明,可以更加高效地解决问题。