证明满足对应角相等、两组边相等且一组对边不平行的四边形全等
证明四边形ABCD与PQRS全等
没问题,咱们一步步来推导这个全等结论,先把已知条件理清楚,再通过构造辅助线的方法完成证明:
已知条件
- 四边形$ABCD$与$PQRS$的对应角完全相等:$∠A=∠P$,$∠B=∠Q$,$∠C=∠R$,$∠D=∠S$
- 两组对应边相等:$AB=PQ$,$CD=RS$
- 四边形$ABCD$中$AD$不平行于$BC$
证明过程
构造辅助交点
因为$AD$不平行于$BC$,我们可以延长$AD$和$BC$,使其交于点$E$;同理延长$PS$和$QR$,使其交于点$F$。证明$\triangle ABE \cong \triangle PQF$
已知$∠A=∠P$,$∠B=∠Q$,根据AA(角角)相似判定,$\triangle ABE \sim \triangle PQF$。又因为$AB=PQ$,相似比为1,所以$\triangle ABE \cong \triangle PQF$。由此可得:- $AE=PE$,$BE=QE$
- $∠E=∠F$
证明$\triangle CDE \cong \triangle RSF$
由四边形内角和为$360^\circ$,结合对应角相等的条件,可推导出:- $∠CDE=180\circ-∠ADC=180\circ-∠PSR=∠RSF$
- $∠DCE=180\circ-∠BCD=180\circ-∠QRS=∠SRF$
再根据AA相似判定,$\triangle CDE \sim \triangle RSF$,又因为$CD=RS$,相似比为1,所以$\triangle CDE \cong \triangle RSF$。由此可得: - $DE=SF$,$CE=RF$
推导剩余对应边相等
- 由$AE=PE$,且$AE=AD+DE$,$PE=PS+SF$,结合$DE=SF$,可直接得出$AD=PS$
- 由$BE=QE$,且$BE=BC+CE$,$QE=QR+RF$,结合$CE=RF$,可直接得出$BC=QR$
证明四边形全等
现在我们已经得到两组相邻边及夹角相等:$AB=PQ$,$AD=PS$,$∠A=∠P$,根据SAS全等判定,$\triangle ABD \cong \triangle PQS$,因此$BD=QS$。
再结合$BC=QR$,$CD=RS$,$BD=QS$,根据SSS全等判定,$\triangle BCD \cong \triangle QRS$。
两个三角形分别全等,因此整个四边形$ABCD \cong$四边形$PQRS$。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Harsh Vardhana
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