全等三角形常用辅助线做法
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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添加辅助线,对学习几何证明不久的学生而言往往是难点•下面介绍证明全等时常见的五种辅助线,供同学们学习时参考.
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一直线上时,通常可以考虑用
截长补短的办法: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 分别平分/ BAC、/ ACB .求证: AC=AE+CD .
分析:要证AC=AE+CD , AE、CD不在同一直线上.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 分别平分/ BAC、/ ACB,/ ABC=60 °
•••/ 1 + Z 2=60 ° ,A Z 4=Z 6= / 1 + Z 2=60 ° .
显然,△ AEO ◎△ AFO,•/ 5= / 4=60 ° ,•/ 7=180° — (/ 4+ / 5) =60 °
在厶DOC 与厶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,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2:如图甲,AD// BC 点E在线段AB上,/ ADE=/CDE / DC=Z ECB 求证:
CD=AD F 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CDAC+BC,可考虑用“截长补短法”中的“截长”,即在CD上截取CF=CE,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
6 = CS
CE= CE
•••△ FCE^A BCE(SAS,
•••/ 2=Z 1。
又••• AD// BC
•••/ ADG-Z BCD:180°,
•••/ DC+Z CD=90°,
•••Z 2+Z 3=90°,Z 1 + Z 4=90°,
•••/ 3=Z 4。
在厶FDE与厶ADE中,
'“DE = SDE
DE = DE
Z3-Z4
•△ FDE^A ADE(ASA ,
•DF=DA
•/ CD=DF+CF,
•CD=AD F BC。
解题后的思考:遇到求证一条线段等于另两条线段之和时,一般方法是截长法或补短法:
截长:在长线段中截取一段等于另两条中的一条,然后证明剩下部分等于另一条;
补短:将一条短线段延长,延长部分等于另一条短线段,然后证明新线段等于长线段。
1)对于证明有关线段和差的不等式,通常会联系到三角形中两线段之和大于第三边、之差小于第三边,故可想办法将其放在一个三角形中证明。
2)在利用三角形三边关系证明线段不等关系时,如直接证明不出来,可连接两点或延长某边构成三角形,使结论中出现的线段在一个或几个三角形中,再运用三角形三边的不等关系证明。
二、中线倍长
三角形问题中涉及中线(中点)时,将三角形中线延长一倍,构造全等三角形是常用的解题思路.
例3 •已知三角形的两边长分别为7和5,那么第三边上中线长X的取值范围是()
分析:要求第三边上中线的取值范围,只有将将中线与两个已知边转移到同一个三角形
中,然后利用三角形的三边关系才能进行分析和判断.
解:如图2所示,设AB=7 , AC=5 , BC上中线AD=x • 延长AD至E,使DE = AD=x •
T AD是BC边上的中线,••• BD=CD
/ ADC= / EDB (对顶角)•△ ADC ◎△ EDB
• BE=AC=5
•••在△ ABE 中AB-BE V AE V AB+BE
即7-5 V 2x V 7+5 • 1 V x V 6
例4:已知在△ ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD上一点,且BE=AC,延长BE交AC于F,求证:AF=EF
提示:倍长AD至G,连接BG,证明△ BDG^A CDA 三角形BEG是等腰三角形
例5:已知:如图,在ABC中,AB 交AE于点F, DF=AC.
求证:AE平分BAC
提示:
方法1倍长AE至G,连结DG 方法2:倍长
FE至H,连结CH
例6:已知CD=AB,/ BDA= / BAD , AE 是厶ABD的中线,求证:/ C= / BAE
A
提示:倍长AE至F,连结DF ' 证明△ ABE^A FDE ( SAS 进而证明厶ADF^A ADC(SAS
AC,D、E 在BC上,且DE=EC 过D作
DF //BA
第1题图
久如图5, 2为厶ADCM 中绻求证’ AB+AC>2AE>fl
图5
队如图暫所示,AD 是△ABC 的中线* BE^ACTE,交AE 于F,且AE=EF ・ 求证! AC=BF.
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5、分析:要证 AB+AC>2AD 由图想到:AB+BD>ADAC+CD>AD 所以有
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
I
AB+AC+BD+CD>AD+AD=2 BD+CD 故不能直接证出此题,而