《初中數(shù)學(xué)全等三角形輔助線技巧》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《初中數(shù)學(xué)全等三角形輔助線技巧(18頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、例1:如圖,A AB久等腰直角三角形,/ BAC=90 , BD¥分/ ABC交AC于點(diǎn)
D, CE垂直于BD,交BD的延長線于點(diǎn)E。求證:BD=2CE
反
思路分析:
1)題意分析:本題考查等腰三角形的三線合一定理的應(yīng)用
2)解題思路:要求證BD=2CE,可用加倍法,延長短邊,又因?yàn)橛?BD平 分/ABC的條件,可以和等腰三角形的三線合一定理結(jié)合起來。
解答過程:
證明:延長 BA, CE交于點(diǎn)F,在 A BE橋口 A BEC中,
? ? / 1=/2, BE=BE , / BEF= / BEC=90° ,
? ??A BEF^ A BEC, EF=EC ,從而 CF=2C
2、E。
又/ 1+/F= /3+/ F=90 ° ,故/ 1=/3。
在 A ABD 和 A AC葉,?. / 1=/3, AB=AC , / BAD= / CAF=90 ° ,
? ?.A AB*A ACF, .BD=CF ,「. BD=2CE。
解題后的思考:等腰三角形“三線合一”性質(zhì)的逆命題在添加輔助線中的應(yīng)
用不但可以提高解題的能力,而且還加強(qiáng)了相關(guān)知識點(diǎn)和不同知識領(lǐng)域的聯(lián)系, 為同學(xué)們開拓了一個(gè)廣闊的探索空間;并且在添加輔助線的過程中也蘊(yùn)含著化 歸的數(shù)學(xué)思想,它是解決問題的關(guān)鍵。
(2)若遇到三角形的中線,可倍長中線,使延長線段與原中線長相等,構(gòu)
造全等三角形,利用的思
3、維模式是全等變換中的“旋轉(zhuǎn)”。
例2:如圖,已知 A ABC^, AD是/ BAC的平分線,AD又是BC邊上的中線。求證:A ABC 是等腰三角形。
思路分析:
1)題意分析:本題考查全等三角形常見輔助線的知識。
2)解題思路:在證明三角形的問題中特別要注意題目中出現(xiàn)的中點(diǎn)、中線、中位線等 條件,一般這些條件都是解題的突破口,本題給出了 AD又是BC邊上的中線這一條件,而 且要求證AB=AC ,可倍長AD得全等三角形,從而問題得證。
解答過程:
證明:延長 AD至ij E ,使DE=AD ,連接BE。
又因?yàn)锳D是BC邊上的中線,BD=DC
又/ BDE= /
4、CDA
A BEg A CAD,
故 EB=AC , Z E= Z2,
.「AD是/ BAC的平分線
.?./ 1=/2,
1=ZE,
??.AB=EB ,從而AB=AC ,即A AB久等腰三角形。
解題后的思考:題目中如果出現(xiàn)了三角形的中線,常加倍延長此線段,冉將 端點(diǎn)連結(jié),便可得到全等三角形。
(3)遇到角平分線,可以自角平分線上的某一點(diǎn)向角的兩邊作垂線,利用
的思維模式是三角形全等變換中的“對折”,所考知識點(diǎn)常常是角平分線的性
質(zhì)定理或逆定理。
例 3:已知,如圖,AC 平分/ BAD ,CD=CB,AB>AD。求證:/B+/ADC=180° 。
思路分析:
5、
1)題意分析:本題考查角平分線定理的應(yīng)用。
2)解題思路:因?yàn)锳C是/ BAD的平分線,所以可過點(diǎn)C作/ BAD的兩邊 的垂線,構(gòu)造直角三角形,通過證明三角形全等解決問題。
解答過程:
證明:作CEXAB于E, CFXAD于F。
. AC 平分 / BAD
? .CE=CF
在 RtA CBE 和 RtA CDF 中,
. CE=CF, CB=CD,
,RtACBE^RtACDF,
. ./B=/CDF,
??/CDF+/ADC=180° ,
. ?/B+/ADC=180° 。
解題后的思考:
(4)過圖形上某一點(diǎn)作特定的平行線,構(gòu)造全等三角形,利用的思維模
6、式
是全等變換中的“平移”或“翻轉(zhuǎn)折疊”
例4:如圖,A ABC, AB=AC , E是AB上一點(diǎn),F(xiàn)是AC延長線上一點(diǎn),
連EF交BC于D,若EB=CF0
求證:DE=DF 。
廣
思路分析:
1)題意分析:本題考查全等三角形常見輔助線的知識:作平行線。
2)解題思路:因?yàn)镈E、DF所在的兩個(gè)三角形 A DEBW A DFM可能全等,又知EB=CF , 所以需通過添加輔助線進(jìn)行相等線段的等量代換: 過E作EG//CF ,構(gòu)造中心對稱型全等三
角形,再利用等腰三角形的性質(zhì),使問題得以解決。
解答過程:
證明:過E作EG//AC交BC于G,
貝叱 EGB=
7、 / ACB,
又 AB=AC,「./B=/ACB,
. ./B=/EGB, ?./EGD= /DCF,
? .EB=EG=CF ,
?./EDB=/CDF, a A DG/ A DCF,
? .DE=DF。
解題后的思考:此題的輔助線還可以有以下幾種作法:
例 5: z\ABC 中,/ BAC=60
,/C=40° , AP 平分/ BAC 交 BC 于 P, BQ
平分/ABC 交 AC 于 Q,求證:AB+BP=BQ+AQ 。
可編輯范本
思路分析:
1)題意分析:本題考查全等三角形常見輔助線的知識:作平行線。
2)解題思路:本題要證明
8、的是AB+BP=BQ+AQ 。形勢較為復(fù)雜,我們可以
通過轉(zhuǎn)化的思想把左式和右式分別轉(zhuǎn)化為幾條相等線段的和即可得證??蛇^ O
作BC的平行線。得^ ADO^AAQOo得到OD=OQ , AD=AQ ,只要再證出 BD=OD就可以了。
解答過程:
圖⑴
證明:如圖(1),過O作OD // BC交AB于D,
? ./ADO= /ABC=180° —60° —40° =80
又.?/AQO=/C+/QBC=80° ,
? ./ADO= /AQO,
又.? / DAO= / QAO , OA=AO ,
.?.△ADO^AAQO ,
? .OD=OQ , AD=AQ ,
又
9、: OD // BP,
? ./PBO=/DOB,
又.?/ PBO=/DBO ,
? ./DBO= / DOB,
? .BD=OD ,
又. / BPA=/C+/PAC=70° ,
/BOP=/OBA+/BAO=70° ,
? ./BOP=/BPO,
? .BP=OB ,
? . AB+BP=AD+DB+BP=AQ+OQ+BO=AQ+BQ 。
解題后的思考:
(1)本題也可以在AB上截取AD=AQ,連OD,構(gòu)造全等三角形,即“截 長法”。
(2)本題利用“平行法”的解法也較多,舉例如下:
①如圖(2),過O作OD // BC交AC于D,則△ADO^^ABO從而得以
10、解決。
A
Q
②如圖(3),過。作DEZ/BC交恥于D,交AC于E. !3JAADO^AAQOs △ ABOf △ AEO從而得以解決口
③如圖(4;,過P作PD/7BQ交AB的延長線于D,剛△研口的也屈匚從而 得以解決.
④如圖(5),過P作PD// BQ交AC于D,則△ ABP04ADP從而得以解
決。
小結(jié):通過一題的多種輔助線添加方法, 體會(huì)添加輔助線的目的在于構(gòu)造全 等三角形。而不同的添加方法實(shí)際是從不同途徑來實(shí)現(xiàn)線段的轉(zhuǎn)移的,體會(huì)構(gòu) 造的全等三角形在轉(zhuǎn)移線段中的作用。從變換的觀點(diǎn)可以看到,不論是作平行 線還是倍長中線,實(shí)質(zhì)都是對三角
11、形作了一個(gè)以中點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)變換構(gòu) 造了全等三角形
(5)截長法與補(bǔ)短法,具體作法是在某條線段上截取一條線段與特定線段
相等,或是將某條線段延長,使之與特定線段相等,再利用三角形全等的有關(guān)
性質(zhì)加以說明。這種作法,適合于證明線段的和、差、倍、分等類的題目。
例 6:如圖甲,AD // BC,點(diǎn) E 在線段 AB 上,/ ADE = / CDE , / DCE= / ECB 求證:CD=AD + BC。
圖甲
思路分析:
1)題意分析:本題考查全等三角形常見輔助線的知識:截長法或補(bǔ)短法。
2)解題思路:結(jié)論是CD=AD+BC,可考慮用“截長補(bǔ)短法”中的“截長”, 即在
12、CD上截取CF=CB,只要再證DF=DA即可,這就轉(zhuǎn)化為證明兩線段相等 的問題,從而達(dá)到簡化問題的目的。
解答過程:
證明:在CD上截取CF=BC,如圖乙
B圖乙
在△嚴(yán)GE與AEG耳機(jī)
(CF = CB
CE = CE
.?.△FCE^ABCE (SAS),
.?./2=/1。
又「AD // BC,
? ./ADC + /BCD=180° ,
? ./DCE+/CDE=90° ,
. ?/2+/3=90° , / 1 + /4=90° , .?./3=/4。
在4FDE與AADE中,
=乙WE
DE = DE
N3=N4
.?.△FDE^AADE (ASA
13、),
? .DF = DA,
. CD=DF+CF,
? .CD=AD + BC。
試題答案
1、分析:因?yàn)槠浇堑扔?800 ,因而應(yīng)考慮把兩個(gè)不在一起的角通過全等轉(zhuǎn)
化成為平角,圖中缺少全等的三角形,因而解題的關(guān)鍵在于構(gòu)造直角三角形,
可通過“截長法或補(bǔ)短法”來實(shí)現(xiàn)。
證明:過點(diǎn)D作DE垂直BA的延長線于點(diǎn)E,作DFLBC于點(diǎn)F,如圖1-2
;比平分4FG
,。年加
在H也4DS與用心, 口芭二 DF
\ad^cd
? ?? RtAADE 公 RtACDF(HL),
? ./DAE = /DCF。
又/ BAD + /DAE=180° ,
? ./BA
14、D + /DCF=180° ,
即/ BAD + /BCD=180°
2、分析:與1相類似,證兩個(gè)角的和是180° ,可把它們移到一起,讓它們成
為鄰補(bǔ)角,即證明/ BCP=/EAP,因而此題適用“補(bǔ)短”進(jìn)行全等三角形的構(gòu)
證明:過點(diǎn)P作PE垂直BA的延長線于點(diǎn)E,如圖2-2
,?,/1=22 且皿LB&
,二咫=FD,
在耳△萬尸耳與用△勢N中,
\PS = PD
= BF
,凡A HP必克區(qū)EF以XL), :.EE;血
二月梟EDWC-EI共呢
在身也/戶后與舟△ CP啟中,
'PE = FD
,£P(guān)EA = ZPDC
AS=DC
「? RtA
15、APE0 RtA CPD(SAS)
? ./PAE=/PCD
又. / BAP+/PAE=180° 。
? ./BAP+/BCP=180
AC
3、分析:從結(jié)論分析,“截長”或“補(bǔ)短”都可實(shí)現(xiàn)問題的轉(zhuǎn)化,即延長
至E使CE=CD ,或在AB上截取AF=ACo
證明:方法一(補(bǔ)短法)
延長 AC 到 E,使 DC=CE, WJ/CDE = /CED,如圖 3-2
'/ 4cB="S
/. N方工/區(qū),
在△工功與△兒ED中,
21 = Z2
e £B = £豈
AD = AD
△工即(A45),
又A /3 C斗 CE=A C!+DC, .\AB=AC^D
16、C.
方法二(截長法)
在4B_L截取山』4C,如圖二4
圖3-3
在△兒FL與AA8中.
=*
々 二 02
AD=AD h
.?.△AFD^AACD (SAS),
? .DF=DC , / AFD= / ACD
又. / ACB= 2/ B,
? ./ FDB= / B,
? .FD=FB。
,.AB=AF+FB=AC+FD ,
? .AB=AC+CD 。
4、證明:(方法一)
將DE兩邊延長分別交AB、AC于M、N ,
在AAMN 中,AM+AN>MD+DE+NE ; ①
在4BDM 中,MB+MD>BD ; ②
在4CEN 中,CN+NE>
17、CE ; ③
由①+②+③得:
AM+AN+MB+MD+CN+NE>MD+DE+NE+BD+CE
?.AB+AC>BD+DE+EC
(方法二:圖4-2)
延長BD交AC于F,延長CE交BF于G,在AABF、4GFC和4GDE中 有:
AB+AF>BD+DG+GF
GF+FC>GE+CE ②
DG+GE>DE ③
由①+②+③得:
AB+AF+GF+FC+DG+GE>BD+DG+GF+GE+CE+DE
?.AB+AC>BD+DE+EC 。
5、分析:要證 AB+AC>2AD ,由圖想到:AB+BD>AD , AC+CD>AD ,所以
有AB+AC+BD+CD>A
18、D+AD=2AD ,左邊比要證結(jié)論多 BD+CD ,故不能直接
證出此題,而由2AD想到要構(gòu)造2AD,即加倍中線,把所要證的線段轉(zhuǎn)移到同
一個(gè)三角形中去
圖5-2
證明!延長AD至E,他口E=AD,建搏皿,CE
,JAD為AABC的中線(已知)
/,BD=CD (中線定義】
在△啟CD和△££口中
3 = 8 (已證)
1 =2及府頂角相等)
AD = ED (輔助線作法)
.?.△ACD^AEBD (SAS)
??. BE=CA (全等三角形對應(yīng)邊相等)
vftAABE中有:AB+BE>AE (三角形兩邊之和大于第三邊)
? .AB+AC>2AD 。
6
19、、分析:欲證AC=BF,只需證AC、BF所在兩個(gè)三角形全等,顯然圖中沒有 含有AC、BF的兩個(gè)全等三角形,而根據(jù)題目條件去構(gòu)造兩個(gè)含有 AC、BF的全 等三角形也并不容易。這時(shí)我們想到在同一個(gè)三角形中等角對等邊,能夠把這 兩條線段轉(zhuǎn)移到同一個(gè)三角形中,只要說明轉(zhuǎn)移到同一個(gè)三角形以后的這兩條 線段,所對的角相等即可。
思路一、以三角形ADC為基礎(chǔ)三角形,轉(zhuǎn)移線段 AC,使AC、BF在三角 形BFH中
方法一:延長 AD至ij H,使得DH=AD ,連結(jié)BH ,證明4ADC和4HDB 全等,得AC=BH。
通過證明/ H=/BFH,得到BF=BH。
證明;延長AD到H使得DH=AD
20、,連接BH
1 D為BC中點(diǎn)
:、BD-DC
在△也仃和4口:坨中
fAD = DH
^ZADC=^BDH
BD=CD
「? AADC^AHDB(SAS)
AC=BH
/ H= / HAC
v EA=EF
ZHAE= /AFE
又: /BFH= / AFE
? .BH=BF
BF=AC
方法二:過B點(diǎn)作BH平行AC,與AD的延長線相交于點(diǎn)H ,證明△ ADC 和4HDB全等即可。
小結(jié): 對于含有中點(diǎn)的問題, 通過 “倍長中線” 可以得到兩個(gè)全等三角形。
而過一點(diǎn)作已知直線的平行線,可以起到轉(zhuǎn)移角的作用,也起到了構(gòu)造全等三
角形的作用。
思路二、以三
21、角形BFD為基礎(chǔ)三角形。轉(zhuǎn)移線段BF,使AC、BF在兩個(gè)全
等三角形中
方法三:延長FD至H,使得DH=FD ,連接HC。證明4CDH和4BDF全 等即可。
A
證明:延長FD至H使得DH=FD,連接HC.
■/ D為BC中點(diǎn)
BD=CD
在ZlEFD和△CHD中
H口二 HD
< /BDA = £8H
ED= CD
*
??. ABFD^ACHD(SAS)
「? /H=/BFH
v AE=FE
丁. /HAC=/AFE
又: /AFE=/BFH
「? /H=/HAC
CH=CA
BF=AC
方法四:過C點(diǎn)作CH平行BF,與AD的延長線相交于點(diǎn)H,證明△ CDH 和4BDF全等即可。