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对应边与对应角全等三角形解题方法深度解析专项练习题库

适用年级

初二

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-21

💡 阿星精讲:对应边与对应角 原理

  • 核心概念:哈喽!我是阿星。想象一下,你有两个完全一样的乐高机器人,他们是“双胞胎”或者说“克隆体”。现在,你要把他们并排站好,给每个零件都贴上标签。这时,一个关键的操作来了:一一映射!你必须规定,左边机器人的头对应右边机器人的头,左手对应左手,右脚对应右脚。在数学里,两个全等的图形就像这对双胞胎。我们用一个魔法符号“≌”来宣告它们全等,而写在符号两边的字母顺序,就是我们的“一一映射”规则。它明确地告诉你:字母A的对应伙伴是谁,字母B的对应伙伴是谁…… 一旦这个“伙伴关系”确定了,那么每一对“伙伴”所在的边(对应边)和角(对应角)就自动相等了。记住阿星的话:“全等之后,对应边相等,对应角相等。记得写全等符号≌时,字母顺序要对应!” 字母顺序就是你建立映射关系的“密码本”。
  • 计算秘籍:
    1. 找对应: 首先根据题目给出的全等关系(或通过推导证明全等),确定顶点之间的对应关系。例如,已知 \( \triangle ABC \cong \triangle DEF \),则 \( A \leftrightarrow D, B \leftrightarrow E, C \leftrightarrow F \)。
    2. 写等式: 根据对应关系,写出边和角的等式。
      • 对应边:\( AB = DE, BC = EF, CA = FD \)。
      • 对应角:\( \angle A = \angle D, \angle B = \angle E, \angle C = \angle F \)。
    3. 代值计算: 将已知的边长或角度代入等式中,解出未知量。例如,若已知 \( AB = 5 \),则立刻有 \( DE = 5 \);若已知 \( \angle A = 60^\circ \),则 \( \angle D = 60^\circ \)。
  • 阿星口诀: 全等图形像克隆,字母顺序定对应。边边相等角角等,顺序乱写可不行!

📐 图形解析

下面这两个三角形是全等的。注意观察,从 \( \triangle ABC \) 到 \( \triangle A’B’C’ \),顶点 \( A \) 映射到了 \( A’ \),\( B \) 映射到 \( B’ \),\( C \) 映射到 \( C’ \)。我们用虚线箭头和相同颜色标明了这种一一映射关系。因此,它们的全等关系应写作:\( \triangle ABC \cong \triangle A’B’C’ \)。

A B C AB BC AC A‘ B‘ C‘ A‘B‘ B‘C‘ A‘C‘ 对应顶点

根据全等关系 \( \triangle ABC \cong \triangle A’B’C’ \),我们可以立即得到:
对应边:\( AB = A’B‘, \quad BC = B’C‘, \quad AC = A’C‘ \)。
对应角:\( \angle A = \angle A‘, \quad \angle B = \angle B’, \quad \angle C = \angle C‘ \)。

⚠️ 易错警示:避坑指南

  • ❌ 错误1:看到两个三角形边长差不多,就认为某两条边是对应边。
    → ✅ 正解:对应边必须由顶点的一一对应关系决定。必须先明确(或证明)全等,并根据全等符号“≌”两边的字母顺序找到对应顶点,才能确定对应边。
  • ❌ 错误2:写全等关系时,字母顺序随意写,例如写成 \( \triangle ABC \cong \triangle EFD \),却认为 \( AB = EF \)。
    → ✅ 正解:字母顺序是“密码”!\( \triangle ABC \cong \triangle EFD \) 意味着 \( A \leftrightarrow E, B \leftrightarrow F, C \leftrightarrow D \),因此 \( AB \) 的对应边是 \( EF \),而不是 \( ED \)。必须严格按顺序匹配。

🔥 三例题精讲

例题1:已知 \( \triangle PQR \cong \triangle LMN \),且 \( PQ = 8 \),\( \angle R = 35^\circ \),\( MN = 10 \)。求 \( LM \) 的长度和 \( \angle M \) 的度数。

📌 解析:

  1. 由 \( \triangle PQR \cong \triangle LMN \),确定顶点对应关系:\( P \leftrightarrow L, Q \leftrightarrow M, R \leftrightarrow N \)。
  2. 找对应边:\( PQ \) 对应 \( LM \),\( QR \) 对应 \( MN \),\( RP \) 对应 \( NL \)。
    已知 \( PQ = 8 \),所以 \( LM = PQ = 8 \)。已知 \( MN = 10 \),所以 \( QR = MN = 10 \)。
  3. 找对应角:\( \angle R \) 对应 \( \angle N \),\( \angle P \) 对应 \( \angle L \),\( \angle Q \) 对应 \( \angle M \)。
    已知 \( \angle R = 35^\circ \),所以 \( \angle N = 35^\circ \)。题目求 \( \angle M \),它对应的是 \( \angle Q \)。但题目未直接给出 \( \angle Q \),需要利用三角形内角和。不过,注意对应角直接相等,我们并不需要绕弯。因为 \( \angle M \) 的对应角就是 \( \angle Q \),但它们的度数必须相等。然而,已知条件无法直接求出 \( \angle Q \)。这里阿星要提醒:仔细审题!题目给了 \( \angle R \),但 \( \angle M \) 的对应角是 \( \angle Q \),它们不一定等于 \( \angle R \)。已知条件不足以求出 \( \angle M \)。所以,本题只能求出 \( LM = 8 \),\( \angle M \) 无法确定。

✅ 总结:利用对应关系直接求值,但务必看清“谁对应谁”,且注意已知条件是否充分。

例题2:如图,\( \triangle ABD \cong \triangle ACE \),其中点 \( A, B, C \) 共线,点 \( A, D, E \) 共线。已知 \( \angle ADB = 105^\circ \),\( \angle E = 40^\circ \),求 \( \angle CAE \) 的度数。

A D E B C 105° 40°

📌 解析:

  1. 由 \( \triangle ABD \cong \triangle ACE \),确定顶点对应关系:\( A \leftrightarrow A, B \leftrightarrow C, D \leftrightarrow E \)。注意公共顶点 \( A \) 对应自身。
  2. 找对应角:
    • \( \angle ADB \) 对应 \( \angle AEC \)。已知 \( \angle ADB = 105^\circ \),所以 \( \angle AEC = 105^\circ \)。
    • \( \angle ABD \) 对应 \( \angle ACE \)。
    • \( \angle BAD \) 对应 \( \angle CAE \)。(这就是我们要求的角)
  3. 在 \( \triangle ACE \) 中,已知 \( \angle AEC = 105^\circ \),\( \angle E = \angle AEC = 105^\circ \)(注意,这里标记的 \( \angle E \) 其实就是 \( \angle AEC \)),又已知 \( \angle ACE = 40^\circ \)。
  4. 根据三角形内角和定理:\( \angle CAE + \angle ACE + \angle AEC = 180^\circ \)。
    即 \( \angle CAE + 40^\circ + 105^\circ = 180^\circ \)。
    解得 \( \angle CAE = 180^\circ - 145^\circ = 35^\circ \)。

✅ 总结:在复杂图形中,先根据全等符号写出严格的顶点对应,再“按图索骥”找到需要使用的对应角,并结合三角形内角和等基本定理求解。

例题3:(生活应用)为了测量一条河的宽度 \( AB \),小星在河对岸选定一个目标点 \( B \),然后在河这边找到点 \( A \),垂直河岸走到点 \( C \),量得 \( AC = 50 \) 米。继续沿垂直方向走到点 \( D \),使 \( CD = 50 \) 米。再从点 \( D \) 沿平行于河岸的方向走到点 \( E \),使得点 \( E, B, C \) 在同一直线上,测得 \( DE = 80 \) 米。请问河宽 \( AB \) 是多少米?

对岸 这边 B A/C D E AB=? AC=CD=50m DE=80m

📌 解析:

  1. 分析图形:\( AC \perp AD \) (河岸平行),\( CD \perp AD \),所以 \( A, C, D \) 在同一直线上且 \( AC = CD = 50 \)。\( DE \parallel AB \)。
  2. 证明全等:在 \( \triangle ABC \) 和 \( \triangle EDC \) 中:
    • \( \angle BAC = \angle DEC = 90^\circ \) (因为 \( AB \perp AC \), \( DE \perp CD \) 且 \( AC \parallel DE \))。
    • \( AC = CD = 50 \) (已知)。
    • \( \angle ACB = \angle ECD \) (对顶角相等)。

    所以,\( \triangle ABC \cong \triangle EDC \) (ASA判定)。

  3. 找对应边:由 \( \triangle ABC \cong \triangle EDC \),且顶点对应关系为 \( A \leftrightarrow E, B \leftrightarrow D, C \leftrightarrow C \)。因此,对应边 \( AB = ED \)。
  4. 计算:已知 \( DE = 80 \) 米,所以河宽 \( AB = DE = 80 \) 米。

✅ 总结:实际测量问题常通过构造全等三角形,将不可直接测量的长度(如河宽 \( AB \) )“转换”为可测量的长度(如 \( DE \) )。核心仍然是找准对应关系。

🚀 阶梯训练

第一关:基础热身(10道)

  1. 若 \( \triangle DOG \cong \triangle CAT \),且 \( DG = 12 \),\( \angle O = 70^\circ \),则 \( CT = \) ____,\( \angle A = \) ____。
  2. 如图,\( \triangle ABC \cong \triangle DCB \),若 \( \angle A = 65^\circ \),\( \angle ACB = 45^\circ \),求 \( \angle DBC \) 的度数。ABCD
  3. 全等三角形中,对应边所对的角也是______角。
  4. 已知 \( \triangle XYZ \cong \triangle FED \),且 \( XY = 10 \),\( YZ = 8 \),\( ZX = 12 \),则 \( \triangle FED \) 的周长是______。
  5. 写出与 \( \triangle MNP \) 全等的三角形 \( \triangle QRS \) 的一种正确顶点对应方式(字母顺序正确)。
  6. 若两个三角形全等,它们最多有______对对应边相等。
  7. 判断题:全等三角形的面积和周长一定都相等。( )
  8. 如图,两个三角形全等,其中一部分的边长已标出,求 \( x \) 的值。8x89
  9. 已知 \( \triangle ABC \cong \triangle DEF \),\( \angle B = 50^\circ \),\( \angle F = 70^\circ \),求 \( \angle A \) 的度数。
  10. 全等符号“≌”读作“______”。

第二关:中考挑战(10道)

  1. (中考改编)如图,点 \( B, F, C, E \) 在同一直线上,\( AB = DE \),\( AB \parallel DE \),添加一个条件______,使得 \( \triangle ABC \cong \triangle DEF \)。并证明之。
  2. 已知 \( \triangle ABC \cong \triangle ADE \),\( \angle BAC = 85^\circ \),\( \angle B = 40^\circ \),求 \( \angle EDC \) 的度数。
  3. 若两个全等三角形的某两边长分别为 \( 5 \) 和 \( 7 \),则第三个边的长度可能是______。
  4. 如图,\( \triangle ABE \cong \triangle ACD \),\( \angle B = 50^\circ \),\( \angle AEB = 65^\circ \),求 \( \angle ADC \) 的度数。ABCED
  5. 求证:全等三角形对应边上的中线相等。(要求写出已知、求证、证明)
  6. 在平面直角坐标系中,\( \triangle ABC \) 与 \( \triangle DEF \) 关于原点成中心对称。若 \( A(2,3) \),则点 \( D \) 的坐标是______,这两个三角形是______关系。
  7. 已知 \( \triangle ABC \cong \triangle PQR \),且 \( AB = 2x+1 \),\( BC = 3x-2 \),\( QR = x+7 \),求 \( x \) 的值和 \( AC \) 的长。
  8. 如图,已知 \( AC = BD \),\( \angle CAB = \angle DBA \)。求证:\( \triangle ABC \cong \triangle BAD \)。并指出所有对应边和对应角。
  9. 若两个直角三角形全等,除了直角相等外,还需要______个条件即可判定。
  10. (综合)如图,\( AB = AC \),\( AD = AE \),\( \angle 1 = \angle 2 \)。求证:\( \triangle ABD \cong \triangle ACE \)。ABCDE12

第三关:生活应用(5道)

  1. (古埃及测高)如图,利用标杆和影子测量金字塔高度。已知人的身高 \( CD = 1.8 \) 米,影长 \( DE = 2.4 \) 米,金字塔的影长 \( BE = 120 \) 米(点 \( A, C, E \) 共线,\( AB \perp BE \),\( CD \perp BE \))。请用全等三角形的原理说明如何求出金字塔高 \( AB \),并计算。
  2. (工程安装)要安装一个三角形支架,设计师给出的图纸上三角形三边分别为 \( 3 \) 米,\( 4 \) 米,\( 5 \) 米。工人师傅现场裁切了三根钢管,长度分别为 \( 300 \) 厘米,\( 400 \) 厘米,\( 500 \) 厘米。请问他能拼出与设计图全等的支架吗?为什么?
  3. (艺术设计)一个对称的蝴蝶图案由两个全等的“翅膀”组成。已知一个翅膀上某特征线段长度为 \( 5 \) cm,其与对称轴的夹角为 \( 30^\circ \)。那么另一个翅膀上对应特征线段的长度是______ cm,其与对称轴的夹角是______度。
  4. (地图比例)在地图上,两个全等的小区规划图 \( A \) 和 \( B \)。已知图 \( A \) 上一条道路长 \( 4 \) cm,对应实际长度 \( 200 \) 米。那么图 \( B \) 上与它对应的道路实际长度是______米。
  5. (零件替换)某机器上有两个可以互换的全等三角形零件 \( P \) 和 \( Q \)。零件 \( P \) 上标记了三个角分别为 \( \alpha \),\( \beta \),\( \gamma \)。现在零件 \( Q \) 上的标记模糊了,只看到一个角是 \( \beta \),与这个角相邻的两条边长分别是 \( m \) 和 \( n \)。为了确认这是零件 \( Q \) 的正确安装位置,你需要测量并验证哪两个条件?

🤔 常见疑问 FAQ

💡 专家问答:对应边与对应角 的深度思考

问:为什么很多学生觉得这一块很难?

答:难点主要在于思维习惯的转换。学生习惯了单个图形的计算,而“对应”关系涉及两个图形之间的“配对”思维,这需要一种系统性的映射观念。很多学生跳过了“明确顶点对应”这一关键步骤,直接凭感觉或图形位置去猜哪条边相等,导致出错。本质上,是对全等符号“≌”的数学严谨性理解不足——它不仅仅表示“形状大小一样”,更核心的是定义了顶点之间一个严格的一一映射 \( f: \\{A, B, C\\} \to \\{D, E, F\\} \)。掌握这个映射,所有问题迎刃而解。

问:学习这个知识点对以后的数学学习有什么帮助?

答:这是几何学习的“基石”之一。1. 思维奠基: “对应”思想是高级数学(如函数映射、线性变换、同构)的雏形。2. 工具作用: 全等三角形的证明与计算是解决复杂几何问题的核心工具,贯穿整个初中几何,如证明线段相等 \( (AB = CD) \)、角相等 \( (\angle 1 = \angle 2) \)、平行垂直关系等。3. 迁移能力: 在相似三角形(对应边成比例、对应角相等)、对称变换等知识点中,对应关系同样扮演关键角色。可以说,学好了对应边角,就打通了几何证明的第一道任督二脉。

问:有什么一招必胜的解题"套路"吗?

答:有!可以总结为“三步对应法”:

  1. 定映射: 无论题目是否直接给出,第一步必须明确或推导出全等三角形的顶点对应关系。如果给出 \( \triangle ABC \cong \triangle DEF \),就在图上把 \( A-D, B-E, C-F \) 连线或默记于心。
  2. 列等式: 根据映射,列出所有可能的对应边等式(如 \( AB=DE, BC=EF, CA=FD \) )和对应角等式(如 \( \angle A=\angle D, \angle B=\angle E, \angle C=\angle F \) )。
  3. 代已知,求未知: 像查字典一样,从你列出的等式中,找到包含已知量和未知量的那个等式,代入求解。例如,求 \( BC \),已知 \( EF=5 \),由映射知 \( BC=EF \),立得 \( BC=5 \)。

记住这个流程,并强迫自己严格按照步骤书写,就能避免绝大多数错误。


答案与解析

第一关:基础热身

  1. \( CT = DG = 12 \);\( \angle A = \angle O = 70^\circ \)。(对应关系:\( D \leftrightarrow C, O \leftrightarrow A, G \leftrightarrow T \))
  2. 由 \( \triangle ABC \cong \triangle DCB \) 得 \( \angle A = \angle D = 65^\circ \)。在 \( \triangle ABC \) 中,\( \angle ABC = 180^\circ - 65^\circ - 45^\circ = 70^\circ \)。对应角 \( \angle ABC = \angle DCB = 70^\circ \)。在 \( \triangle DCB \) 中,\( \angle DBC = 180^\circ - \angle D - \angle DCB = 180^\circ - 65^\circ - 70^\circ = 45^\circ \)。
  3. 对应
  4. 周长 \( = XY+YZ+ZX = 10+8+12 = 30 \)。
  5. 例如:\( \triangle MNP \cong \triangle QRS \)(则对应为 \( M \leftrightarrow Q, N \leftrightarrow R, P \leftrightarrow S \))。
  6. 3
  7. √(全等则一切对应部分相等,故面积周长必等)
  8. 由图形全等可知,左边三角形的边“x”对应右边三角形的边“9”,故 \( x = 9 \)。
  9. 由对应关系 \( \angle B = \angle E = 50^\circ \),\( \angle F = \angle C = 70^\circ \),所以 \( \angle A = 180^\circ - 50^\circ - 70^\circ = 60^\circ \)。
  10. 全等于

第二关:中考挑战

  1. 条件:\( \angle A = \angle D \) 或 \( BC = EF \) 或 \( \angle ACB = \angle DFE \) 等。证明略(根据平行得内错角相等,用SAS、ASA或AAS均可)。
  2. 由全等及内角和,\( \angle C = 180^\circ - 85^\circ - 40^\circ = 55^\circ = \angle AED \)。\( \angle EDC = \angle AED - \angle A = 55^\circ - 40^\circ = 15^\circ \)(外角定理)。
  3. 设第三边为 \( x \),由三角形构成条件 \( |5-7| < x < 5+7 \),即 \( 2 < x < 12 \)。又因为两个三角形全等,它们的三边长度一致,所以第三边只能是 \( 5 \) 或 \( 7 \) 或介于之间的某个唯一确定值。但题目说“可能”,故答案在 \( 2 \) 到 \( 12 \) 之间的任意一个数都可能吗?不,因为全等,三边固定。若已知两边为5和7,第三边不能确定一个三角形(SSA不唯一),但一旦两个三角形全等,则它们的第三边必相等。所以,第三边长度是一个确定值,但根据题目已知条件无法求出,只能说它的范围是 \( 2 < x < 12 \)。常见答案是:\( 2 < x < 12 \) 且 \( x \neq 5, x \neq 7 \) 吗?不,如果三角形是等腰,第三边可以是5或7。所以最准确是:第三边长 \( x \) 满足 \( 2 < x < 12 \)。
  4. 由全等,\( \angle ADC = \angle AEB = 65^\circ \)。
  5. 已知:\( \triangle ABC \cong \triangle A’B’C’ \),\( AD, A’D’ \) 分别是 \( BC, B’C’ \) 边上的中线。求证:\( AD = A’D’ \)。证明:由全等知 \( AB = A’B’ \),\( \angle B = \angle B’ \),\( BC = B’C’ \) 故 \( BD = \frac{1}{2}BC = \frac{1}{2}B’C’ = B’D’ \)。所以 \( \triangle ABD \cong \triangle A’B’D’ \) (SAS),因此 \( AD = A’D’ \)。
  6. \( D(-2, -3) \);全等。
  7. 由 \( BC = QR \) 得 \( 3x-2 = x+7 \),解得 \( x = 4.5 \)。则 \( AB = 2*4.5+1=10 \),\( BC = 3*4.5-2=11.5 \),\( QR = 4.5+7=11.5 \)。由全等,\( AC = PR \),但无法直接求,需要更多条件。实际上,已知三边对应相等,但未给出哪条边对应哪条。若默认字母顺序对应,则 \( AB=PQ, BC=QR, CA=RP \)。则 \( AC = RP \),但 \( RP \) 未知。若三角形确定,则 \( AC \) 可由三边关系求出,但需验证是否构成三角形:\( 10, 11.5, ? \) 两边之和大于第三边……本题可能设计有歧义。更合理的解释是:由 \( BC=QR \) 和 \( AB=PQ \) 及字母顺序对应,可求。但题目只给了 \( AB, BC, QR \),假设对应为 \( AB=PQ, BC=QR \),则 \( x=4.5 \),且 \( AC = PR \)。在 \( \triangle ABC \) 中,\( AB=10, BC=11.5 \),\( AC \) 的范围是 \( (1.5, 21.5) \),无法确定具体值。所以本题仅能求 \( x=4.5 \),无法求 \( AC \)。
  8. 证明:在 \( \triangle ABC \) 与 \( \triangle BAD \) 中,\( AC = BD \) (已知),\( \angle CAB = \angle DBA \) (已知),\( AB = BA \) (公共边),所以 \( \triangle ABC \cong \triangle BAD \) (SAS)。对应:\( A \leftrightarrow B, B \leftrightarrow A, C \leftrightarrow D \)。对应边:\( AB=BA, BC=AD, CA=DB \)。对应角:\( \angle CAB=\angle DBA, \angle ABC=\angle BAD, \angle BCA=\angle ADB \)。
  9. 2(因为直角相等已占一个条件)
  10. 证明:\( \because \angle 1 = \angle 2 \),∴ \( \angle 1 + \angle DAE = \angle 2 + \angle DAE \),即 \( \angle BAD = \angle CAE \)。在 \( \triangle ABD \) 与 \( \triangle ACE \) 中,\( AB = AC \) (已知),\( \angle BAD = \angle CAE \) (已证),\( AD = AE \) (已知),∴ \( \triangle ABD \cong \triangle ACE \) (SAS)。

第三关:生活应用

  1. 原理:\( \triangle CDE \) 与 \( \triangle ABE \) 相似(实际可视为太阳光平行照射下形成的两个直角三角形,对应角相等)。更简单地,可以认为在某一时刻,所有物体与其影子构成的三角形都相似。但题目要求用全等原理,此处需构造全等。可以通过使人的头顶、脚底和金字塔顶、底在一条直线上的方式来构造全等三角形,但描述复杂。实际上古埃及方法更接近相似。若强行用全等,可假设人走到一个位置,使其影长等于金字塔影长的一部分,然后通过全等三角形测量人的身高对应的金字塔部分高度,再按比例计算。但原题描述的方法本质是相似。计算:由相似,\( \frac{AB}{BE} = \frac{CD}{DE} \),即 \( \frac{AB}{120} = \frac{1.8}{2.4} \),解得 \( AB = 90 \) 米。
  2. 能。因为 \( 3 \) 米= \( 300 \) 厘米,\( 4 \) 米= \( 400 \) 厘米,\( 5 \) 米= \( 500 \) 厘米。三边分别相等,根据SSS,两个三角形全等。
  3. \( 5 \) cm;\( 30^\circ \)。(轴对称图形中,对应部分全等)
  4. \( 200 \) 米。(全等图形对应部分的实际大小相同)
  5. 需要验证:① 与 \( \beta \) 角相对的那条边的长度是否等于零件 \( P \) 中 \( \beta \) 角所对的边长;或者 ② 角 \( \beta \) 的另一条邻边的长度是否等于零件 \( P \) 中与 \( \beta \) 夹角为 \( \alpha \)(或 \( \gamma \))的那条边的长度 \( m \)(或 \( n \)),并且要确认夹角关系。更保险的是验证 ASA:已知一角 \( \beta \) 和它的两条邻边 \( m, n \),检查是否与零件 \( P \) 中 \( \beta \) 角及其两条邻边对应相等。

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