例谈有关全等三角形的探索题

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  近几年的中考试卷里,出现了一些与全等三角形有关的探索题,现对此类试题略作分析,供同学们参考.
  
  一、探索条件型
  这类题目的特点是由给定的结论逆求需具备的条件.解答时,我们要注意变换思维角度.
  例1已知:如图1,CD是Rt△ABC斜边上的高,∠BAC的角平分线AE交CD于F,G是AB上一动点,试求当AG满足什么条件时,FG∥ BC.
  分析:若FG∥ BC,则∠B =∠AGF.由∠ACB=∠BDC = 90O可得∠ACD +∠BCD=∠B +∠BCD,所以∠ACD =∠B =∠AGF.又因为∠1 =∠2,AF = AF,故△ACF≌△AGF,于是AG = AC.故 当AG = AC时,FG∥BC.
  
  二、探索结论型
  这类题目一般是由给定的已知条件探求相应的结论,它突破了过去那种题设和结论都明确的封闭模式.同学们须具有较强的综合分析的能力和归纳推理的能力,才能轻松解决此类问题.
  例2 如图2,BE和CF是△ABC的高,在BE上截取BD = AC,在CF的延长线上截取CG = AB,探究AG与AD之间的关系,并证明.
  分析:由题设知∠1 +∠BAE = 90O,∠2 +∠BAE = 90O,所以∠1=∠2. 又因为BD = AC,CG = AB,故△ABD≌△ACG. 则有AD = AG,∠3 =∠G.由∠4 +∠G=90O得∠3 +∠4 = 90O,即AG⊥AD,所以AG与AD之间是垂直且相等的关系.
  
  三、探索开放型
  此类题目的条件和结论都不明确,答案多样,具有开放性,不仅检测了同学们对基本数学思想方法的掌握程度,还考查了同学们的创新意识.
  例3如图3,D、E分别是AB、AC上的点,有下列三个论断:①AB = AC;②∠B =∠C; ③BD = CE.请以其中两个论断为条件,余下的一个论断作为结论,写一个正确的命题并说明理由.
  分析:本题的答案较多,如选择①②可推出③.
  如图3,AB = AC,∠B =∠C,求证 BD = CE.理由如下:由已知及隐含条件公共角∠A,可得△BAE ≌△CAD ,所以AD = AE,于是ABAD = ACAE,故BD = CE.
  
  四、探索存在型
  此类题目要求同学们准确把握问题的方向,再经过严密的逻辑推理,对“是否存在”作出正确的判断.一般的解题思路是:假设“存在”——演绎推理——得出结论(合理,则存在;矛盾,则不存在).
  例4 如图4,△ABC中,∠C=90O, AC= BC,AD是∠CAB的角平分线,问能否在AB上找到一点E,使△BDE的周长等于AB的长?请说明理由.
  分析:过D作DE ⊥AB于E,只需证E点为所求即可.由∠1=∠2, ∠C =∠DEA = 90O,AD = AD,可得△ACD≌△AED. 则有AC = AE,DC = DE,于是DE + BD + BE = CD + BD + BE = BC + BE = AE + BE = AB.故能在AB上找到一点E,使△BDE的周长等于AB的长.
  
  五、探索变换型
  这类题目的特点是图形不断进行演变,要求同学们能够探索变化前后的图形的结构特征,并合理地猜想,严谨地论证.
  例5 已知:如图5,在△ABC中,∠BAC=90O,AB = AC,AE是过A点的一条直线,BD⊥AE于D,CE ⊥AE于E.
  (1)求证:DE = BD + CE;
  (2)若直线AE绕A点旋转到图6的位置时,其余条件不变,问DE与BD、CE的关系如何?请将图形画完整并给予证明.
  分析:(1)在图5中,因为∠1 +∠2 =90 O,∠2 +∠3 = 90O,所以∠1=∠3.又∠BDA =∠AEC = 90O,AB = AC,故△ADB≌△CEA.则有BD = AE,CE = DA,故DE = DA + AE = CE + BD.
  (2)在图6中,用与(1)类似的方法可得到DE = BDCE.有兴趣的同学可以证一证.
  练习:
  1.如图7,AD是∠BAC的角平分线,DE⊥ AB,DF⊥AC,垂足分别是E、F, 连接EF. 探究EF与AD之间的关系,并证明你的结论.
  2.如图8,在四边形ABCD中,AB = AD,AC平分∠BCD,AE⊥BC于E,AF⊥ CD于F. 判断图中有无与△ABE全等的三角形,并说明理由.
  
  参考答案:
  1. AD垂直平分EF; 2. △ABE≌△ADF.
  
  注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
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