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1、
平行線等分線段定理
一、知識點(diǎn)
? 1. 掌握平行線等分線段定理及其推論.
? 2. 會利用等分點(diǎn)作平行線,轉(zhuǎn)化成與比例相關(guān)的問題.
二、例題分析
第一階梯
[例1]已知:在△ABC中,D是AC的中點(diǎn),DE∥BC交AB于點(diǎn)E,EF∥AC交BC于點(diǎn)F.求證:BF=CF.
?
提示:
? (1)由已知條件可得幾個中點(diǎn)?有幾條平行線?
? (2)平行線等分線段定理及推論是如何敘述的?
? (3)此題有幾種方法證明?請比較一下其方法之間的聯(lián)系?
參考答案:
? 證明:在△ABC中,∵D是AC的中點(diǎn),DE∥BC.
????? ??∴E是AB的中點(diǎn).
????? ??(
2、經(jīng)過三角形一邊的中點(diǎn)與另一邊平行的直線必平分第三邊).
?????? ??又∵EF∥AC,交BC于F.
? ?????? ??∴F是BC的中點(diǎn),即BF=FC.
說明:
? (1)在三角形中,給了一邊的中點(diǎn)和平行線,根據(jù)平行線等分線段定理的推論2,可得出平行線與另一邊的交點(diǎn)即是中點(diǎn).
? (2)此題也可以利用平行四邊形和全等形來證明,但麻煩.
[例2]求證在直角梯形中,兩個直角頂點(diǎn)到對腰中點(diǎn)的距離相等.
???? 已知:如圖在梯形ABCD中,AD∥BC,∠ADC=90°,E是AB邊的中點(diǎn),連結(jié)ED、EC.求證:ED=EC.
提示:
? (1)對一個命題進(jìn)行證明,首先要分清什么?
3、再根據(jù)題意如何?
? (2)在梯形中,若已知一腰的中點(diǎn),一般過這點(diǎn)作什么樣的輔助線即可得到另一腰的中點(diǎn).
? (3)請總結(jié)一下利用平行線等分線段定理及推論時所必備的條件和所得的結(jié)論分別是什么?
參考答案:
? 證明:過E點(diǎn)作EF∥BC交DC于F.
??????? ∵在梯形ABCD中,AD∥BC.
??????? ∴AD∥EF∥BC.
??????? ∵E是AB的中點(diǎn).
??????? ∴F是DC的中點(diǎn)(經(jīng)過梯形一腰中點(diǎn)與底平行的直線必平分另一腰).
??????? ∵∠ADC=90°
??????? ∴∠DFE=90° ∴EF⊥DC于F 又F是DC中點(diǎn)
??????? ∴
4、EF是DC的垂直平分線
??????? ∴ED=EC(線段垂直平分線上的點(diǎn)到線段兩端距離相等).
說明:
? (1)命題證明要正確的理解題意,按題意畫出圖形.再根據(jù)圖形,寫出已知和求證.
? (2)此題作EF與DC垂直,證EF∥BC也可以.
第二階梯
[例1]在□ABCD中,E和F分別是BC和AD邊的中點(diǎn),BF和DE分別交AC于P、Q兩點(diǎn).求證:AP=PQ=QC.
提示:
? (1)圖形中可以得到幾條平行線?與結(jié)論有關(guān)的平行線分別在哪幾個三
角形中?被平行線所截線段的位置有何特殊關(guān)系?
? (2)利用平行線和中點(diǎn),可以得到三角形哪條邊的中點(diǎn)?
? (3)平行四邊形在此題中
5、的作用是什么?如果把平行四邊形改成梯形,結(jié)論成立嗎?若改成其它的特殊四邊形呢?
參考答案:
? 證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,E、F分別是BC、AD邊上的中點(diǎn).
??????? ∴四邊形BEDF是平行四邊形(一組對邊平行且相等的四邊形定平行四邊形)
??????? ∴在△ADQ中,F(xiàn)是AD的中點(diǎn),F(xiàn)P∥DQ.
??????? ∴P是AQ的中點(diǎn) ∴AP=PQ.
??????? 在△CPB中,E是BC的中點(diǎn),EQ∥BP.
??????? ∴Q是CP的中點(diǎn). ∴CQ=PQ.
??????? ∴AP=PQ=QC.
說明:
? (1)此題兩次利用了E、F是中點(diǎn)的條件.?
?
6、(2)在利用平行線等分線段定理或推論時要把平行和中點(diǎn)兩個條件擺齊.??????
[例2]已知:△ABC中,CD平分∠ACB,AE⊥CD于E,EF∥BC交AB于F.求證:AF=BF.
提示:
? (1) E點(diǎn)是DC邊的中點(diǎn)嗎?圖形中E是什么點(diǎn)?直觀上,你覺得圖形
完善嗎?
? (2) 如何添加輔助線,使EF與某三角形的一邊平行且E是其中一邊的
中點(diǎn)?
? (3) 在三角形中,一般的有角平分線的條件,就可以構(gòu)選什么圖形?
參考答案:
? 證明:延長AE交BC于M. ∵CD是∠ACB的平分線,AE⊥CE于E
??????? ∴在△AEC與△MEC中
???????
????
7、??? ∴△AEC≌△MEC
??????? ∴AE=EM
??????? ∴E是AM的中點(diǎn),又在△ABM中FE∥BF.
??????? ∴點(diǎn)F是AB邊的中點(diǎn) ∴AF=BF.
說明:
? (1)一般情況下,幾何圖形應(yīng)具有對稱的內(nèi)在美,當(dāng)感覺上圖形有些缺點(diǎn)時,就要添加適當(dāng)?shù)妮o助線,使其完善此題中,AE⊥CE于E,恰在三角形內(nèi)部,而Rt△AEC又不好用.所以延長AE與BC相交就勢在必行了.
? (2)在三角形中,若有角平分線可構(gòu)造全等三角形,有一邊上的中點(diǎn),過這點(diǎn)可作平行線.
? (3)△AEC與△MEC只能證全等后才能得到AE=EM,在此沒有定理可用.????
第三階梯
[例1
8、]已知:如圖以梯形ABCD的對角線AC及腰AD為鄰邊作□ACED,DC的延長線交BE于F.求證:EF=BF.
提示:
? (1)梯形的上下兩底具有什么性質(zhì)?平行四邊形的對角線有什么性質(zhì)?
? (2)如何添加輔助線,再結(jié)合條件平行四邊形,得到某條線段的中點(diǎn)呢
? (3)此題有幾種構(gòu)造三角形中點(diǎn)的方法?構(gòu)造梯形可以嗎?請試一試.
參考答案:
? 證明:連結(jié)AE交DC于O ∵四邊形ACED是平行四邊形
??????? ∴O是AE的中點(diǎn)(平行四邊形對角線互相平分).
??????? ∵梯形ABCD
??????? ∴DC∥AB
?? 在△EAB中,OF∥AB 又O是AE的中點(diǎn).
9、
?????? ∴F是EB的中點(diǎn) ∴EF=BF.
說明:
? (1)證題時,當(dāng)一個條件有幾個結(jié)論時要選擇與其有關(guān)聯(lián)的結(jié)論.
? (2)此題可延長EC,在梯形ABCD內(nèi)構(gòu)造平行四邊形或以AB、BE、AD的延長線為邊構(gòu)造梯形也可以得證.
[例2]梯形ABCD中,AD∥BC,DC⊥BC,∠B=60°,AB=BC,E為AB的中點(diǎn).求證:△ECD為等邊三角形.
提示:
? (1) 由條件可知,CE是哪個特殊三角形的什么線段?為什么?∠2的度數(shù)是多少?
? (2) 在梯形ABCD中,有AB邊的中點(diǎn)E,如何添加輔線后,得到ED=EC?為什么?
? (3) 此題不用平行線等分線段定理,還有
10、別的方法嗎?試一試.
參考答案:
證明:連結(jié)AC,過點(diǎn)E作EF∥AD交DE于F.
????? ∵梯形ABCD ∴AD∥BC ∴AD∥EF∥BC.
??? 又∵E是AB的中點(diǎn), ∴F是DC的中點(diǎn)
? (經(jīng)過梯形一腰的中點(diǎn)與底平行的直線平分另一腰)
? ?? ∵DC⊥BC ∴EF⊥DC
???? ∴ED=EC (線段垂直平分線上的點(diǎn)和線段兩端點(diǎn)的距離相等)
???? ∴△EDC為等腰三角形.
???? ∵AB=BC ∠B=60° ∴△ABC是等邊三角形
???? ∴∠ACB=60° 又E是AB邊中點(diǎn) ∴CE平分∠ACB
???? ∴∠1=∠2=30° ∴∠DEF=30°
???? ∴∠DEC=60° 又ED=EC
???? ∴△DEC為等邊三角形.
說明:
? (1)一般在梯形中給出了一腰的中點(diǎn),常添加的輔助線有①過這一點(diǎn)作底邊的平行線,由平行線等分線段定理推論得另一腰的中點(diǎn);②可延長DE(或CE)與底邊相交,構(gòu)造全等三角形.
? (2)此題不要AB=BC的條件,保留其它條件構(gòu)造全等三角形也可得證不訪試一試.?????
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m