初中数学全等三角形辅助线技巧
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全等三角形添加辅助线的方法要向一个全等三角形添加辅助线,只需在三角形内或外画直线,以切割或连接三角形的一些部分。
这些辅助线可以帮助我们更好地理解和分析三角形的特性和属性。
接下来,我将介绍几种常见的方法来添加辅助线。
1.三角形中线:连接每个顶点与对边中点的线段。
这条线段将三角形划分为两个全等的三角形。
它们的边长相等,角度相等。
2.三角形的角平分线:从每个顶点作出形成该顶点角的两个邻边的角平分线。
这些角平分线会相交于三角形内部的一点,该点是三角形内角平分线的交点。
3.三角形的高线:从每个顶点作出与对边垂直相交的线段。
这些线段的交点将构成三角形的三条高线,它们的长度相等,且垂直于对边。
4.三角形的中线:从每个顶点作出与对边平行的线段。
这些线段的交点将构成三角形的三条中线,它们的长度相等,且平行于对边。
5.三角形的中心:连接三角形的三个顶点与重心的线段。
重心是三角形内部所有高线的交点。
三角形的重心被定义为三边中点的连线的交点,其坐标为三个顶点的坐标之和的1/3这些辅助线有助于我们更好地理解和分析全等三角形的特性和属性。
它们可以帮助我们推导出一些重要的结论和公式,还可以用于证明和解决三角形的相关问题。
例如,通过添加辅助线可以证明全等三角形的性质:全等三角形的对应边长相等,对应角度相等,对应角内的三角形也全等。
此外,辅助线还可以帮助我们解决一些基于全等三角形的问题。
比如,如果两个三角形的一对对应边长和一对对应角度都相等,我们可以利用辅助线来证明它们是全等三角形。
因此,通过添加辅助线,我们可以更好地理解和分析全等三角形的性质和问题。
在解决相关问题时,辅助线可以作为重要的工具来简化问题和得出正确的答案。
数学知识点:1.截长补短法:当题目中出现两条线段之和或两条线段之差等于第三边时,往往联想到截长或补短。
所谓截长,就是指将长的线段截去一段和某条线端相等。
所谓补短,就是将某条较短线段加长使其和长线段相等。
经验:无论截长还是补短,必能推出两个三角形全等。
(其他:当三条线段中有两条平行时,一般将两条线段平移到一条线上。
)2.照猫画虎:(1)在构造三角形过程中,常常把某一三角形固定看做猫,在图形中画一个与它全等的三角形,叫做虎,及照猫画虎。
(2)在实战中,常会遇见一类特殊的图形,采用的方法是把胖子变瘦子或把瘦子变胖子,作为照猫画虎的经典图例。
经常做等腰线来画图。
(3)书面语言叫做割补法。
(其他:这类题目经常做互补的两个角中锐角的等角线或钝角的补角的等角线。
)3.角分线妙用:当题目中出现角分线时,一般可联想到两种方法A.做双垂B.做翻折。
(其他:(1)当出现SSA图例时,不能直接用,可通过做双垂论证。
(2)内对角互补的四边形一般做双垂线或补交线。
)4.旋转90°:(1)当图形中出现具有公共顶点的两个等腰直角三角形时,可必出现一对旋转90°的全等三角形。
(2)当题目中出现两条线段a,b有a⊥b且a=b时,可联想到构造旋转90°的全等三角形。
(3)当图形具有等邻边特征时,可以把图形的某部分绕等邻边的公共端点旋转到另一位置。
(如等腰直角三角形一般旋转90°,等边三角形旋转60°。
)(其他:1)几何问题中当论证关系时一般考虑两方面A.数量关系B.位置关系。
2)旋转90°的全等三角形的特征是:对应边相等且夹角90°。
3)等腰直角三角形底边上的高等于底边上的一半而一般的三角形没有这个条件(见下图)。
)AB=AC AB=AC(图画的不像),AD=½BC=BD=CD。
5.旋转60°:当图形中出现具有公共顶点的两个等腰三角形时,一般可得到两个旋转角为α的全等三角形,特别的,当出现两个等边三角形时,旋转角α=60°。
全等三角形画辅助线的方法以全等三角形画辅助线的方法为标题,写一篇文章。
全等三角形是指具有相同形状和大小的三角形。
在几何学中,我们可以使用一些方法来画辅助线,以帮助我们证明两个三角形是全等的。
本文将介绍几种常见的辅助线方法。
一、SAS判据法SAS(边角边)判据法是全等三角形的一个常见判定方法。
当两个三角形的两边和夹角分别相等时,可以利用这个方法来证明它们是全等的。
在画辅助线时,我们可以先根据已知条件画出两个已知边长相等的线段,然后再连接这两个线段的端点,形成一个三角形。
接下来,我们要证明这个三角形与另一个三角形全等。
为此,我们可以通过画出这两个三角形的高线,并证明它们相等,从而得出这两个三角形全等的结论。
二、ASA判据法ASA(角边角)判据法也是全等三角形的一个常见判定方法。
当两个三角形的一个角和两个边分别相等时,可以利用这个方法来证明它们是全等的。
在画辅助线时,我们可以先根据已知条件画出两个已知角度相等的角,然后再连接这两个角的端点,形成一个三角形。
接下来,我们要证明这个三角形与另一个三角形全等。
为此,我们可以通过画出这两个三角形的高线,并证明它们相等,从而得出这两个三角形全等的结论。
三、SSS判据法SSS(边边边)判据法是全等三角形的另一种常见判定方法。
当两个三角形的三条边分别相等时,可以利用这个方法来证明它们是全等的。
在画辅助线时,我们可以根据已知条件直接画出两个已知边长相等的线段,然后再连接这两个线段的端点,形成一个三角形。
接下来,我们要证明这个三角形与另一个三角形全等。
为此,我们可以通过证明这两个三角形的内角相等,从而得出它们全等的结论。
四、AAS判据法AAS(角角边)判据法是全等三角形的另一种常见判定方法。
当两个三角形的两个角和一条边分别相等时,可以利用这个方法来证明它们是全等的。
在画辅助线时,我们可以根据已知条件画出两个已知角度相等的角,然后再连接这两个角的端点,形成一个三角形。
接下来,我们要证明这个三角形与另一个三角形全等。
三角形全等添加辅助线的5种常用方法
三角形全等的证明及相关问题,是初中几何部分的基础,也是重点和难点,不管是在中考还是平时的考试中,都是高频出现。
全等三角形的基础知识点就那么几条,很容易掌握,但是一般考试中的题目,不可能直接给出几组条件让我们直接写出证明过程,很多时候都要经过分析思考,添加辅助线,才能得到全等三角形。
下面就简单介绍一下构造全等三角形的五种常用方法。
一、等腰三角形三线合一法
当我们遇到等腰三角形(等边三角形)相关题目时,用三线合一性质,很容易找出思路。
它的原理就是利用三角形全等变换中的对折重叠。
我们来看一个例题:
二、倍长中线法
遇到一个中点的时候,通常会延长经过该中点的线段。
倍长中线指延长中线至一点,使所延长部分与该中线相等,并连接该点与这一条边的一个顶点,得到两个三角形全等。
如图所示,点D为△ABC边BC的中点.延长AD至点E,使得DE=AD,并连接BE,则△ADC≌△EDB(SAS)。
我们来看一个例题:
三、遇角平分线作双垂线法
在题中遇见角平分线,做双垂直,必出全等三角形。
可以从角平分线上的点向两边作垂线,也可以过角平分线上的点作角平分线的垂线与角的两边相交。
在很多综合几何题当中,关于角平分线的辅助线添加方法最常用的就是这个。
看看在具体题目中怎么操作吧!
四、作平行线法
在几何题的证明中,作平行线的方法也非常实用,一般来讲,在等腰、等边这类特殊的三解形中,作平行线绝对是首要考虑。
五、截长补短法
题目中出现线段之间的和、差、倍、分时,考虑截长补短法;截长补短的目的是把几条线段之间的数量关系转换为两条线段间的等量关系。
全等三角形辅助线系列之三---截长补短类辅助线作法大全-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1全等三角形辅助线系列之三 与截长补短有关的辅助线作法大全一、截长补短法构造全等三角形截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法,也是把几何题化难为易的一种思想.所谓“截长”,就是将三者中最长的那条线段一分为二,使其中的一条线段等于已知的两条较短线段中的一条,然后证明其中的另一段与已知的另一条线段相等;所谓“补短”,就是将一个已知的较短的线段延长至与另一个已知的较短的长度相等,然后求出延长后的线段与最长的已知线段的关系.有的是采取截长补短后,使之构成某种特定的三角形进行求解.截长补短法作辅助线,适合于证明线段的和、差、倍、分等类的题目.典型例题精讲【例1】 如图,在ABC ∆中,60BAC ∠=︒,AD 是BAC ∠的平分线,且AC AB BD =+,求ABC ∠的度数.【解析】法一:如图所示,延长AB 至E 使BE BD =,连接ED 、EC .由AC AB BD =+知AE AC =,而60BAC ∠=︒,则AEC ∆为等边三角形.注意到EAD CAD ∠=∠,AD AD =,AE AC =, 故AED ACD ∆∆≌.从而有DE DC =,DEC DCE ∠=∠,故2BED BDE DCE DEC DEC ∠=∠=∠+∠=∠.所以20DEC DCE ∠=∠=︒,602080ABC BEC BCE ∠=∠+∠=︒+︒=︒. 法二:在AC 上取点E ,使得AE AB =,则由题意可知CE BD =. 在ABD ∆和AED ∆中,AB AE =,BAD EAD ∠=∠,AD AD =, 则ABD AED ∆∆≌,从而BD DE =, 进而有DE CE =,ECD EDC ∠=∠, AED ECD EDC ∠=∠+∠=2ECD ∠. 注意到ABD AED ∠=∠,则:1318012022ABC ACB ABC ABC ABC BAC ∠+∠=∠+∠=∠=︒-∠=︒,故80ABC ∠=︒.【答案】见解析.【例2】 已知ABC ∆中,60A ∠=︒,BD 、CE 分别平分ABC ∠和.ACB ∠,BD 、CE 交于点O ,试判断BE 、CD 、BC 的数量关系,并加以证明.【解析】BE CD BC +=,理由是:在BC 上截取BF BE =,连结OF , 利用SAS 证得BEO ∆≌BFO ∆,∴12∠=∠,∵60A ∠=︒,∴1901202BOC A ∠=︒+∠=︒,∴120DOE ∠=︒,∴180A DOE ∠+∠=︒,∴180AEO ADO ∠+∠=︒, ∴13180∠+∠=︒,∵24180∠+∠=︒,∴12∠=∠,∴34∠=∠, 利用AAS 证得CDO ∆≌CFO ∆,∴CD CF =, ∴BC BF CF BE CD =+=+.【答案】见解析.【例3】 如图,已知在△ABC 内,60BAC ∠=︒,40C ∠=︒,P 、Q 分别在BC 、CA 上,并且AP 、BQ 分别是∠BAC 、∠ABC 的角平分线,求证:BQ AQ AB BP +=+.DOECB A4321FDOE CB A【解析】延长AB 至D ,使BD BP =,连DP .在等腰△BPD 中,可得40BDP ∠=︒, 从而40BDP ACP ∠=︒=∠,△ADP ≌△ACP (ASA ),故AD AC =又40QBC QCB ∠=︒=∠,故 BQ QC =,BD BP =. 从而BQ AQ AB BP +=+.【答案】见解析.【例4】 如图,在四边形ABCD 中,BC BA >,AD CD =,BD 平分∠ABC ,求证:180A C ∠+∠=︒.【解析】延长BA 至F ,使BF BC =,连FD△BDF ≌△BDC (SAS ), 故DFB DCB ∠=∠,FD DC =又AD CD =,故在等腰△BFD 中,DFB DAF ∠=∠ 故有180BAD BCD ∠+∠=︒【答案】见解析.【例5】 点M ,N 在等边三角形ABC 的AB 边上运动,BD DC =,120BDC ∠=︒,60MDN ∠=︒,求证:MN MB NC =+.QPCBACDB A【解析】延长NC 至E ,使得CE MB =∵ BDC ∆是等腰三角形,且120BDC ∠=︒,∴30DBC DCB ∠=∠=︒ ∵ ABC ∆是等边三角形. ∴60ABC ACB BAC ∠=∠=∠=︒∴90MBD ABC DBC ACB DCB DCN DCE ∠=∠+∠=∠+∠=∠=∠=︒ 在DBM ∆和DCE ∆中,BD DC =,MB CE =, ∴ DBM DCE ∆∆≌. ∴DE DM =, 12∠=∠.又∵ 160NDC ∠+∠=︒,∴ 2+60NDC END ∠∠=∠=︒. 在MDN ∆与EDN ∆中,ND ND =,60MDN EDN ∠=∠=︒,DE DM = ∴ MND END ∆∆≌∴ MN EN NC MB ==+【答案】见解析.【例6】 如图在△ABC 中,AB AC >,12∠=∠,P 为AD 上任意一点,求证:AB AC PB PC ->-.【解析】延长AC 至F ,使AF AB =,连PD△ABP ≌△AFP (SAS ) 故BP PF =由三角形性质知1BMNM CBA21EABCDMN< PB PC PF PC CF AF AC AB AC -=-=-=-【答案】见解析.【例7】 如图,四边形ABCD 中,AB ∥DC ,BE 、CE 分别平分∠ABC 、∠BCD ,且点E 在AD 上.求证:BC AB DC =+.【解析】在BC 上截取BF AB =,连接EF∵BE 平分∠ABC ,∴ABE FBE ∠=∠又∵BE BE =,∴△ABE ≌△FBE (SAS ),∴A BFE ∠=∠.∵AB 180A D ∠+∠=︒180BFE CFE ∠+∠=︒D CFE ∠=∠DCE FCE ∠=∠CE CE =CD CF=BC BF CF AB CD =+=+M ABCD AB MN DM ⊥ABC ∠N MD MNDM MN =AD 上截取AG AM =,∴DG MB =,∴45AGM =︒∠∴135DGM MBN ==︒∠∠,∴ADM NMB =∠∠, ∴DGM MBN ∆∆≌,∴DM MN =.【答案】见解析.【例8】 已知:如图,ABCD 是正方形,FAD FAE ∠=∠,求证:BE DF AE +=.DEC BAN CDE B M A NCDEB M A FE DCBAM F EDCB A【解析】延长CB 至M ,使得BM DF =,连接AM .∵AB AD =,AD CD ⊥,AB BM ⊥,BM DF = ∴ABM ADF ∆∆≌∴AFD AMB ∠=∠,DAF BAM ∠=∠ ∵AB CD ∥∴AFD BAF EAF BAE BAE BAM EAM ∠=∠=∠+∠=∠+∠=∠ ∴AMB EAM ∠=∠,AE EM BE BM BE DF ==+=+【答案】见解析.【例9】 如图所示,已知正方形ABCD 中,M 为CD 的中点,E 为MC 上一点,且2BAE DAM ∠=∠.求证:AE BC CE =+.【解析】分析证明一条线段等于两条线段和的基本方法有两种:(1)通过添辅助线“构造”一条线段使其为求证中的两条线段之和,再证所构造的线段与求证中那一条线段相等.(2)通过添辅助线先在求证中长线段上截取与线段中的某一段相等的线段,再证明截剩的部分与线段中的另一段相等.我们用(1)法来证明.【答案】延长AB 到F ,使BF CE =,则由正方形性质知AF AB BF BC CE =+=+下面我们利用全等三角形来证明AE AF =.为此,连接EF 交边BC 于G .由于对顶角BGF CGE ∠=∠,所以()Rt ΔBGF CGE AAS ∆≌,从而12BG GC BC FG EG ===,,BG DM =于是()Rt ΔRt ΔABG ADM SAS ≌,所以12BAG DAM BAE EAG ∠=∠=∠=∠,AG 是EAF ∠的平分线【例10】 五边形ABCDE 中,AB AE =,BC DE CD +=,180ABC AED ∠+∠=︒,求证:AD 平分∠CDE .M EDCBAF【解析】延长DE 至F ,使得EF BC =,连接AC .∵180ABC AED ∠+∠=︒,180AEF AED ∠+∠=︒,∴ABC AEF ∠=∠ ∵AB AE =,BC EF =,∴△ABC ≌△AEF . ∴EF BC =,AC AF =∵BC DE CD +=,∴CD DE EF DF =+= ∴△ADC ≌△ADF ,∴ADC ADF ∠=∠ 即AD 平分∠CDE .【答案】见解析.【例11】 若P 为ABC ∆所在平面上一点,且120APB BPC CPA ∠=∠=∠=︒,则点P 叫做ABC ∆的费马点.(1)若点P 为锐角ABC ∆的费马点,且60ABC ∠=︒,34PA PC ==,,则PB 的值为_____;(2)如图,在锐角ABC ∆外侧作等边ACB ∆′,连结BB ′. 求证:BB ′过ABC ∆的费马点P ,且BB PA PB PC =++′.【解析】(1)(2)证明:在BB ′上取点P ,使120BPC ∠=︒, 连结AP ,再在PB ′上截取PE PC =,连结CE .∵120BPC ∠=︒,∴60EPC ∠=︒,∴PCE ∆为正三角形, ∴PC CE =,60PCE ∠=︒,120CEB ∠=︒′, ∵ACB ∆′为正三角形,∴AC B C =′,60ACB ∠=︒′, ∴60PCA ACE ACE ECB ∠+∠=∠+∠=︒′,∴PCA ECB ∠=∠′, ∴ACP B CE ∆∆≌′,∴120APC B CE ∠=∠=︒′,PA EB =′, ∴120APB APC BPC ∠=∠=∠=︒,CEDB AABDEFC B'CBA∴P为ABC∆的费马点,P∴BB′过ABC∆的费马点,且BB EB PB PE PA PB PC′′.=++=++【答案】见解析.AB'EPB课后复习【作业1】已知,AD 平分∠BAC ,AC AB BD =+,求证:2B C ∠=∠.【解析】延长AB 至点E ,使AE AC =,连接DE∵AD 平分∠BAC ,∴EAD CAD ∠=∠ ∵AE AC =,AD AD =,∴△AED ≌△ACD (SAS ),∴E C ∠=∠ ∵AC AB BD =+,∴AE AB BD =+∵AE AB BE =+,∴BD BE =,∴BDE E ∠=∠ ∵ABC E BDE ∠=∠+∠,∴2ABC E ∠=∠,∴2ABC C ∠=∠.【答案】见解析.【作业2】如图,△ABC 中,2AB AC =,AD 平分∠BAC ,且AD BD =,求证:CD ⊥AC .【解析】在AB 上取中点F ,连接FD .则△ADB 是等腰三角形,F 是底AB 的中点,由三线合一知 DF ⊥AB ,故90AFD ∠=︒ △ADF ≌△ADC (SAS )90ACD AFD ∠=∠=︒,即:CD ⊥AC【答案】见解析.DCBAECBADCDBA【作业3】如图所示,ABC ∆是边长为1的正三角形,BDC ∆是顶角为120︒的等腰三角形,以D 为顶点作一个60︒的MDN ∠,点M 、N 分别在AB 、AC 上,求AMN ∆的周长.【解析】如图所示,延长AC 到E 使CE BM =.在BDM ∆与CDE ∆中,因为BD CD =,90MBD ECD ∠=∠=︒,BM CE =, 所以BDM CDE ∆∆≌,故MD ED =.因为120BDC ∠=︒,60MDN ∠=,所以60BDM NDC ∠+∠=︒. 又因为BDM CDE ∠=∠,所以60MDN EDN ∠=∠=︒. 在MND ∆与END ∆中,DN DN =,60MDN EDN ∠=∠=︒,DM DE =, 所以MND END ∆∆≌,则NE MN =,所以AMN ∆的周长为2.【答案】见解析.【作业4】已知:AC 平分∠BAD ,CE ⊥AB ,180B D ∠+∠=︒,求证:AE AD BE =+.【解析】在AE 上取F ,使EF EB =,连接CF∵CE ⊥ABE D CBA∴90∠=∠=︒CEB CEF∵EB EF=,CE CE=,∴△CEB≌△CEF∴B CFE∠=∠∵180+,180∠+∠=︒CFE CFA∠∠=︒B D∴D CFA∠=∠∵AC平分∠BAD∴DAC FAC∠=∠∵AC AC=∴△ADC≌△AFC(SAS)∴AD AF=∴AE AF FE AD BE=+=+【答案】见解析.。
做三角形辅助线图中有角平分线,可向两边作垂线。
也可将图对折看,对称以后关系现。
角平分线平行线,等腰三角形来添。
角平分线加垂线,三线合一试试看。
线段垂直平分线,常向两端把线连。
线段和差及倍半,延长缩短可试验。
线段和差不等式,移到同一三角去。
三角形中两中点,连接则成中位线。
三角形中有中线,延长中线等中线。
1.由角平分线想到的辅助线:图中有角平分线,可向两边作垂线。
也可将图对折看,对称以后关系现。
角平分线平行线,等腰三角形来添。
角平分线加垂线,三线合一试试看。
角平分线具有两条性质:a 、对称性;b 、角平分线上的点到角两边的距离相等。
对于有角平分线的辅助线的作法,一般有两种。
①从角平分线上一点向两边作垂线;②利用角平分线,构造对称图形(如作法是在一侧的长边上截取短边)。
通常情况下,出现了直角或是垂直等条件时,一般考虑作垂线;其它情况下考虑构造对称图形。
至于选取哪种方法,要结合题目图形和已知条件。
与角有关的辅助线 (一)、截取构全等如图1-1,∠AOC=∠BOC ,如取OE=OF ,并连接DE 、DF ,则有△OED ≌△OFD ,从而为我们证明线段、角相等创造了条件。
例1. 如图1-2,AB//CD ,BE 平分∠BCD ,CE 平分∠BCD ,点E 在AD 上,求证:BC=AB+CD 。
(二)、角分线上点向角两边作垂线构全等过角平分线上一点向角两边作垂线,利用角平分线上的点到两边距离相等的性质来证明问题。
如图2-1,已知AB>AD, ∠BAC=∠FAC,C D=BC 。
求证:∠ADC+∠B=180图1-1O ABD EFC图1-2ADBCEF图2-1ABCDEF(三):作角平分线的垂线构造等腰三角形从角的一边上的一点作角平分线的垂线,使之与角的两边相交,则截得一个等腰三角形,垂足为底边上的中点,该角平分线又成为底边上的中线和高,以利用中位线的性质与等腰三角形的三线合一的性质。
(如果题目中有垂直于角平分线的线段,则延长该线段与角的另一边相交)。
全等三角形六种辅助线方法及例题全等三角形是初中数学中一个非常重要的概念,掌握全等三角形的判定方法和辅助线方法对于解题至关重要。
本文将介绍全等三角形的六种辅助线方法,并结合例题进行详细讲解。
一、辅助线法1.等角分线法:将三角形内角的平分线相互交点构成的点与三角形的另外一个顶点相连,得到一条辅助线。
这条辅助线将三角形分成两个等角的小三角形,从而得到相似或全等三角形。
2.中线法:将三角形任意两边的中点相连,得到三角形的中线。
相等的中线将三角形分成两个面积相等的小三角形,从而得到相似或全等三角形。
3.高线法:将三角形内任意一条边的垂线向另外两边引出,得到三角形的高线。
相等的高线将三角形分成两个面积相等的小三角形,从而得到相似或全等三角形。
4.角平分线法:将三角形内角的平分线相互交点构成的点相连,得到三角形的角平分线。
相等的角平分线将三角形分成两个面积相等的小三角形,从而得到相似或全等三角形。
5.角平分线中垂线法:将三角形内角的平分线的中垂线相互交点构成的点相连,得到三角形的角平分线中垂线。
相等的角平分线中垂线将三角形分成两个面积相等的小三角形,从而得到相似或全等三角形。
6.外心连线法:将三角形外接圆心与三角形三个顶点分别相连,得到三条辅助线。
这三条辅助线相等,将三角形分成三个面积相等的小三角形,从而得到相似或全等三角形。
二、例题解析1.已知△ABC,点D,E分别为BC,AB边上的中点,连接AD,BE相交于点F,求证:△DEF≌△ABC。
解析:由题意可知,△ABC是由两个等腰三角形组成的,因此可使用中线法证明两个三角形的全等。
由于D,E分别是BC,AB边上的中点,因此DE是AC中线,即DE=1/2AC;同理,AE是BC中线,AF=1/2BC。
因此,△ADB和△AEC是等腰三角形,且AD=EC,AB=AB,∠BAC=∠BAC,因此△ADB≌△AEC。
又因为DE是AC中线,BF是AE中线,因此DE=1/2AC,BF=1/2AE。
五种辅助线助你证全等姚全刚在证明三角形全等时有时需增加辅助线,对学习几何证明不久的学生而言常常是难点.下面介绍证明全等常常有的五种辅助线,供同学们学习时参照.一、截长补短一般地,当所证结论为线段的和、差关系,且这两条线段不在同素来线上时,平时能够考虑用截长补短的方法:或在长线段上截取一部分使之与短线段相等;或将短线段延长使其与长线段相等.例 1.如图 1,在△ ABC 中,∠ ABC=60 °, AD 、CE 分别均分∠ BAC 、∠ ACB .求证:AC=AE+CD .解析:要证AC=AE+CD ,AE 、CD 不在同素来线上.故在AC 上截取 AF=AE ,则只要证明 CF=CD .证明:在 AC 上截取 AF=AE ,连接 OF.∵ AD 、 CE 分别均分∠ BAC 、∠ ACB ,∠ ABC=60 °∴∠ 1+∠ 2=60 °,∴∠ 4=∠ 6=∠ 1+∠ 2=60 °.显然,△ AEO ≌△ AFO ,∴∠ 5=∠4=60°,∴∠ 7=180°-(∠ 4+ ∠ 5) =60 °在△ DOC 与△ FOC 中,∠ 6=∠ 7=60°,∠ 2=∠ 3, OC=OC∴△ DOC ≌△ FOC, CF=CD∴ AC=AF+CF=AE+CD.截长法与补短法,详尽作法是在某条线段上截取一条线段与特定线段相等,或是将某条线段延长,使之与特定线段相等,再利用三角形全等的有关性质加以说明。
这种作法,适合于证明线段的和、差、倍、分等类的题目。
例2:如图甲, AD∥BC,点 E 在线段 AB上,∠ ADE=∠CDE,∠ DCE=∠ECB。
求证: CD=AD+BC。
思路解析:1)题意解析:此题观察全等三角形常有辅助线的知识:截长法或补短法。
2)解题思路:结论是CD=AD+BC,可考虑用“截长补短法”中的“截长”,即在 CD上截取 CF=CB,只要再证 DF=DA即可,这就转变成证明两线段相等的问题,进而达到简化问题的目的。
例1:如图,ΔABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,BD平分∠ABC交AC 于点D,CE垂直于BD,交BD的延长线于点E。
求证:BD=2CE。
思路分析:1)题意分析:本题考查等腰三角形的三线合一定理的应用2)解题思路:要求证BD=2CE,可用加倍法,延长短边,又因为有BD平分∠ABC的条件,可以和等腰三角形的三线合一定理结合起来。
解答过程:证明:延长BA,CE交于点F,在ΔBEF和ΔBEC中,∵∠1=∠2,BE=BE,∠BEF=∠BEC=90°,∴ΔBEF≌ΔBEC,∴EF=EC,从而CF=2CE。
又∠1+∠F=∠3+∠F=90°,故∠1=∠3。
在ΔABD和ΔACF中,∵∠1=∠3,AB=AC,∠BAD=∠CAF=90°,∴ΔABD≌ΔACF,∴BD=CF,∴BD=2CE。
解题后的思考:等腰三角形“三线合一”性质的逆命题在添加辅助线中的应用不但可以提高解题的能力,而且还加强了相关知识点和不同知识领域的联系,为同学们开拓了一个广阔的探索空间;并且在添加辅助线的过程中也蕴含着化归的数学思想,它是解决问题的关键。
(2)若遇到三角形的中线,可倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“旋转”。
例2:如图,已知ΔABC中,AD是∠BAC的平分线,AD又是BC边上的中线。
求证:ΔABC是等腰三角形。
思路分析:1)题意分析:本题考查全等三角形常见辅助线的知识。
2)解题思路:在证明三角形的问题中特别要注意题目中出现的中点、中线、中位线等条件,一般这些条件都是解题的突破口,本题给出了AD又是BC边上的中线这一条件,而且要求证AB=AC,可倍长AD得全等三角形,从而问题得证。
解答过程:证明:延长AD到E,使DE=AD,连接BE。
又因为AD是BC边上的中线,∴BD=DC又∠BDE=∠CDAΔBED≌ΔCAD,故EB=AC,∠E=∠2,∵AD是∠BAC的平分线∴∠1=∠2,∴∠1=∠E,∴AB=EB,从而AB=AC,即ΔABC是等腰三角形。
例1:如图,ΔABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,BD平分∠ABC交AC于点D,CE 垂直于BD,交BD的延长线于点E。
求证:BD=2CE。
思路分析:1)题意分析:本题考查等腰三角形的三线合一定理的应用2)解题思路:要求证BD=2CE,可用加倍法,延长短边,又因为有BD平分∠ABC的条件,可以和等腰三角形的三线合一定理结合起来。
解答过程:证明:延长BA,CE交于点F,在ΔBEF和ΔBEC中,∵∠1=∠2,BE=BE,∠BEF=∠BEC=90°,∴ΔBEF≌ΔBEC,∴EF=EC,从而CF=2CE。
又∠1+∠F=∠3+∠F=90°,故∠1=∠3。
在ΔABD和ΔACF中,∵∠1=∠3,AB=AC,∠BAD=∠CAF=90°,∴ΔABD≌ΔACF,∴BD=CF,∴BD=2CE。
解题后的思考:等腰三角形“三线合一”性质的逆命题在添加辅助线中的应用不但可以提高解题的能力,而且还加强了相关知识点和不同知识领域的联系,为同学们开拓了一个广阔的探索空间;并且在添加辅助线的过程中也蕴含着化归的数学思想,它是解决问题的关键。
(2)若遇到三角形的中线,可倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“旋转”。
例2:如图,已知ΔABC中,AD是∠BAC的平分线,AD又是BC 边上的中线。
求证:ΔABC是等腰三角形。
思路分析:1)题意分析:本题考查全等三角形常见辅助线的知识。
2)解题思路:在证明三角形的问题中特别要注意题目中出现的中点、中线、中位线等条件,一般这些条件都是解题的突破口,本题给出了AD又是BC边上的中线这一条件,而且要求证AB=AC,可倍长AD得全等三角形,从而问题得证。
解答过程:证明:延长AD到E,使DE=AD,连接BE。
又因为AD是BC边上的中线,∴BD=DC又∠BDE=∠CDAΔBED≌ΔCAD,故EB=AC,∠E=∠2,∵AD是∠BAC的平分线∴∠1=∠2,∴∠1=∠E,∴AB=EB,从而AB=AC,即ΔABC是等腰三角形。
解题后的思考:题目中如果出现了三角形的中线,常加倍延长此线段,再将端点连结,便可得到全等三角形。
(3)遇到角平分线,可以自角平分线上的某一点向角的两边作垂线,利用的思维模式是三角形全等变换中的“对折”,所考知识点常常是角平分线的性质定理或逆定理。
例3:已知,如图,AC平分∠BAD,CD=CB,AB>AD。
求证:∠B+∠ADC=180°。
思路分析:1)题意分析:本题考查角平分线定理的应用。
2)解题思路:因为AC是∠BAD的平分线,所以可过点C作∠BAD 的两边的垂线,构造直角三角形,通过证明三角形全等解决问题。
解答过程:证明:作CE⊥AB于E,CF⊥AD于F。
∵AC平分∠BAD,∴CE=CF。
在Rt△CBE和Rt△CDF中,∵CE=CF,CB=CD,∴Rt△CBE≌Rt△CDF,∴∠B=∠CDF,∵∠CDF+∠ADC=180°,∴∠B+∠ADC=180°。
解题后的思考:①关于角平行线的问题,常用两种辅助线;②见中点即联想到中位线。
(4)过图形上某一点作特定的平行线,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“平移”或“翻转折叠”例4:如图,ΔABC中,AB=AC,E是AB上一点,F是AC延长线上一点,连EF交BC于D,若EB=CF。
求证:DE=DF。
思路分析:1)题意分析:本题考查全等三角形常见辅助线的知识:作平行线。
2)解题思路:因为DE、DF所在的两个三角形ΔDEB与ΔDFC 不可能全等,又知EB=CF,所以需通过添加辅助线进行相等线段的等量代换:过E作EG//CF,构造中心对称型全等三角形,再利用等腰三角形的性质,使问题得以解决。
解答过程:证明:过E作EG//AC交BC于G,则∠EGB=∠ACB,又AB=AC,∴∠B=∠ACB,∴∠B=∠EGB,∴∠EGD=∠DCF,∴EB=EG=CF,∵∠EDB=∠CDF,∴ΔDGE≌ΔDCF,∴DE=DF。
解题后的思考:此题的辅助线还可以有以下几种作法:例5:△ABC中,∠BAC=60°,∠C=40°,AP平分∠BAC交BC于P,BQ平分∠ABC交AC于Q,求证:AB+BP=BQ+AQ。
思路分析:1)题意分析:本题考查全等三角形常见辅助线的知识:作平行线。
2)解题思路:本题要证明的是AB+BP=BQ+AQ。
形势较为复杂,我们可以通过转化的思想把左式和右式分别转化为几条相等线段的和即可得证。
可过O作BC的平行线。
得△ADO≌△AQO。
得到OD=OQ,AD=AQ,只要再证出BD=OD就可以了。
解答过程:证明:如图(1),过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≌△AQO,∴OD=OQ,AD=AQ,又∵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。
解题后的思考:(1)本题也可以在AB上截取AD=AQ,连OD,构造全等三角形,即“截长法”。
(2)本题利用“平行法”的解法也较多,举例如下:①如图(2),过O作OD∥BC交AC于D,则△ADO≌△ABO从而得以解决。
④如图(5),过P作PD∥BQ交AC于D,则△ABP≌△ADP从而得以解决。
小结:通过一题的多种辅助线添加方法,体会添加辅助线的目的在于构造全等三角形。
而不同的添加方法实际是从不同途径来实现线段的转移的,体会构造的全等三角形在转移线段中的作用。
从变换的观点可以看到,不论是作平行线还是倍长中线,实质都是对三角形作了一个以中点为旋转中心的旋转变换构造了全等三角形。
(5)截长法与补短法,具体作法是在某条线段上截取一条线段与特定线段相等,或是将某条线段延长,使之与特定线段相等,再利用三角形全等的有关性质加以说明。
这种作法,适合于证明线段的和、差、倍、分等类的题目。
例6:如图甲,AD∥BC,点E在线段AB上,∠ADE=∠CDE,∠DCE=∠ECB。
求证:CD=AD+BC。
思路分析:1)题意分析:本题考查全等三角形常见辅助线的知识:截长法或补短法。
2)解题思路:结论是CD=AD+BC,可考虑用“截长补短法”中的“截长”,即在CD上截取CF=CB,只要再证DF=DA即可,这就转化为证明两线段相等的问题,从而达到简化问题的目的。
解答过程:证明:在CD上截取CF=BC,如图乙∴△FCE≌△BCE(SAS),∴∠2=∠1。
又∵AD∥BC,∴∠ADC+∠BCD=180°,∴∠DCE+∠CDE=90°,∴∠2+∠3=90°,∠1+∠4=90°,∴∠3=∠4。
在△FDE与△ADE中,∴△FDE≌△ADE(ASA),∴DF=DA,∵CD=DF+CF,∴CD=AD+BC。
试题答案1、分析:因为平角等于180°,因而应考虑把两个不在一起的角通过全等转化成为平角,图中缺少全等的三角形,因而解题的关键在于构造直角三角形,可通过“截长法或补短法”来实现。
证明:过点D作DE垂直BA的延长线于点E,作DF⊥BC于点F,如图1-2∴Rt△ADE≌Rt△CDF(HL),∴∠DAE=∠DCF。
又∠BAD+∠DAE=180°,∴∠BAD+∠DCF=180°,即∠BAD+∠BCD=180°2、分析:与1相类似,证两个角的和是180°,可把它们移到一起,让它们成为邻补角,即证明∠BCP=∠EAP,因而此题适用“补短”进行全等三角形的构造。
证明:过点P作PE垂直BA的延长线于点E,如图2-2∴Rt△APE≌Rt△CPD(SAS),∴∠PAE=∠PCD又∵∠BAP+∠PAE=180°。
∴∠BAP+∠BCP=180°3、分析:从结论分析,“截长”或“补短”都可实现问题的转化,即延长AC至E使CE=CD,或在AB上截取AF=AC。
证明:方法一(补短法)延长AC到E,使DC=CE,则∠CDE=∠CED,如图3-2∴△AFD≌△ACD(SAS),∴DF=DC,∠AFD=∠ACD。
又∵∠ACB=2∠B,∴∠FDB=∠B,∴FD=FB。
∵AB=AF+FB=AC+FD,∴AB=AC+CD。
4、证明:(方法一)将DE两边延长分别交AB、AC于M、N,在△AMN中,AM+AN>MD+DE+NE;①在△BDM中,MB+MD>BD;②在△CEN中,CN+NE>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:图4-2)延长BD交AC于F,延长CE交BF于G,在△ABF、△GFC和△GDE 中有:AB+AF>BD+DG+GF ①GF+FC>GE+CE ②DG+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:要证AB+AC>2AD,由图想到:AB+BD>AD,AC+CD>AD,所以有AB+AC+BD+CD>AD+AD=2AD,左边比要证结论多BD+CD,故不能直接证出此题,而由2AD想到要构造2AD,即加倍中线,把所要证的线段转移到同一个三角形中去∴△ACD≌△EBD(SAS)∴BE=CA(全等三角形对应边相等)∵在△ABE中有:AB+BE>AE(三角形两边之和大于第三边)∴AB+AC>2AD。
6、分析:欲证AC=BF,只需证AC、BF所在两个三角形全等,显然图中没有含有AC、BF的两个全等三角形,而根据题目条件去构造两个含有AC、BF的全等三角形也并不容易。
这时我们想到在同一个三角形中等角对等边,能够把这两条线段转移到同一个三角形中,只要说明转移到同一个三角形以后的这两条线段,所对的角相等即可。
思路一、以三角形ADC为基础三角形,转移线段AC,使AC、BF 在三角形BFH中方法一:延长AD到H,使得DH=AD,连结BH,证明△ADC和△HDB 全等,得AC=BH。
通过证明∠H=∠BFH,得到BF=BH。
∴△ADC≌△HDB(SAS)∴AC=BH,∠H=∠HAC∵EA=EF∴∠HAE=∠AFE又∵∠BFH=∠AFE∴BH=BF∴BF=AC方法二:过B点作BH平行AC,与AD的延长线相交于点H,证明△ADC和△HDB全等即可。