几何证明题辅助线典型作法
- 格式:doc
- 大小:68.00 KB
- 文档页数:4
初中数学几何证明问题关键:辅助线画法大全!基本图形的辅助线的画法1三角形问题添加辅助线方法(1)有关三角形中线的题目,常将中线加倍。
含有中点的题目,常常利用三角形的中位线,通过这种方法,把要证的结论恰当的转移,很容易地解决了问题。
(2)含有平分线的题目,常以角平分线为对称轴,利用角平分线的性质和题中的条件,构造出全等三角形,从而利用全等三角形的知识解决问题。
(3)结论是两线段相等的题目常画辅助线构成全等三角形,或利用关于平分线段的一些定理。
(4)结论是一条线段与另一条线段之和等于第三条线段这类题目,常采用截长法或补短法,所谓截长法就是把第三条线段分成两部分,证其中的一部分等于第一条线段,而另一部分等于第二条线段。
2平行四边形中常用辅助线的添法平行四边形(包括矩形、正方形、菱形)的两组对边、对角和对角线都具有某些相同性质,所以在添辅助线方法上也有共同之处,目的都是造就线段的平行、垂直,构成三角形的全等、相似,把平行四边形问题转化成常见的三角形、正方形等问题处理,其常用方法有下列几种,举例简解如下:(1)连对角线或平移对角线;(2)过顶点作对边的垂线构造直角三角形;(3)连接对角线交点与一边中点,或过对角线交点作一边的平行线,构造线段平行或中位线;(4)连接顶点与对边上一点的线段或延长这条线段,构造三角形相似或等积三角形;(5)过顶点作对角线的垂线,构成线段平行或三角形全等。
3梯形中常用辅助线的添法梯形是一种特殊的四边形。
它是平行四边形、三角形知识的综合,通过添加适当的辅助线将梯形问题化归为平行四边形问题或三角形问题来解决。
辅助线的添加成为问题解决的桥梁,梯形中常用到的辅助线有:(1)在梯形内部平移一腰;(2)梯形外平移一腰;(3)梯形内平移两腰;(4)延长两腰;(5)过梯形上底的两端点向下底作高;(6)平移对角线;(7)连接梯形一顶点及一腰的中点;(8)过一腰的中点作另一腰的平行线;(9)作中位线。
几何证明-常用辅助线(一)中线倍长法:例1 、求证:三角形一边上的中线小于其他两边和的一半。
已知:如图,△ABC 中,AD 是BC 边上的中线,求证:AD ﹤21(AB+AC) 分析:要证明AD ﹤21(AB+AC),就是证明AB+AC>2AD ,也就是证明两条线段之和大于第三条线段,而我们只能用“三角形两边之和大于第三边”,但题中的三条线段共点,没有构成一个三角形,不能用三角形三边关系定理,因此应该进行转化。
待证结论AB+AC>2AD 中,出现了2AD ,即中线AD 应该加倍。
证明:延长AD 至E ,使DE=AD ,连CE ,则AE=2AD 。
在△ADB 和△EDC 中,AD =DE ∠ADB =∠EDC BD =DC∴△ADB ≌△EDC(SAS) ∴AB=CE又 在△ACE 中,AC+CE >AE∴AC+AB >2AD ,即AD ﹤21(AB+AC)小结:(1)涉及三角形中线问题时,常采用延长中线一倍的办法,即中线倍长法。
它可以将分居中线两旁的两条边AB 、AC 和两个角∠BAD 和∠CAD 集中于同一个三角形中,以利于问题的获解。
课题练习:ABC ∆中,AD 是BAC ∠的平分线,且BD=CD ,求证AB=AC 例2:中线一倍辅助线作法 △ABC 中方式 AD 是BC 边中线方式2:间接倍长作CF ⊥AD 于F ,延长MD 到N , 作BE ⊥AD 使DN=MD , 连接BE 连接CD 例3:△ABC 中,AB=5,AC=3,求中线例4:已知在△ABC 中,AB=AC ,D 在AB 上,E 在AC 的延长线上,DE 交BC 于F ,且DF=EF ,求证:BD=CE 课堂练习:已知在△ABC 中,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 交AC 于F ,求证:AF=EF例5:已知:如图,在ABC ∆中,AC AB ≠,D 、E 在BC上,且DE=EC ,过D 作BA DF //交AE 于点F ,DF=AC.求证:AE 平分BAC ∠C 第 1 题图A DBCE图2-1课堂练习:已知CD=AB ,∠BDA=∠BAD ,AE 是△ABD 的中线,求证:∠C=∠BAE 作业:1、在四边形ABCD 中,AB ∥DC ,E 为BC 边的中点,∠BAE=∠EAF ,AF 与DC 的延长线相交于点F 。
几何证明题辅助线基本方法几何证明题是数学中的一种重要题型,需要通过逻辑推理和几何知识来证明给定的几何关系。
在解决几何证明题时,辅助线是一种常用的策略,可以帮助我们简化问题、构建更简洁的证明过程。
本文将介绍几何证明题中常用的辅助线基本方法。
1. 平行辅助线法当我们需要证明两条线段平行时,可以在图形中引入一条辅助线来构建平行关系。
具体步骤如下:1. 观察图形,找到可能存在平行关系的线段。
2. 在相应的位置引入一条辅助线。
3. 利用平行线的性质进行推理,证明所需的平行关系。
2. 相等辅助线法当我们需要证明两个线段相等时,可以通过引入一条相等的辅助线来简化证明过程。
具体步骤如下:1. 观察图形,找到可能具有相等关系的线段。
2. 在相应的位置引入一条相等的辅助线。
3. 利用等边、等角等性质进行推理,证明所需的相等关系。
3. 垂直辅助线法当我们需要证明两条线段垂直时,可以通过引入一条垂直的辅助线来简化证明过程。
具体步骤如下:1. 观察图形,找到可能具有垂直关系的线段。
2. 在相应的位置引入一条垂直的辅助线。
3. 利用垂直线的性质进行推理,证明所需的垂直关系。
4. 同位角辅助线法当我们需要证明两条直线的同位角相等时,可以通过引入同位角的辅助线来简化证明过程。
具体步骤如下:1. 观察图形,找到可能存在同位角的直线。
2. 在相应的位置引入同位角的辅助线。
3. 利用同位角的性质进行推理,证明所需的同位角相等关系。
5. 其他辅助线方法除了上述介绍的常用辅助线方法外,还可以根据具体的几何证明题目选择其他辅助线的方法。
例如,可以利用中位线、角平分线、内切圆、外接圆等辅助线,根据题目要求灵活运用。
综上所述,几何证明题辅助线基本方法包括平行辅助线法、相等辅助线法、垂直辅助线法、同位角辅助线法等。
通过合理引入辅助线,可以帮助我们简化问题、构建更简洁的证明过程,提高解题效率。
在实际解题中,我们需要综合运用不同的辅助线方法,根据题目要求灵活选择适合的策略。
几何证明题辅助线基本方法几何证明题辅助线方法是解决几何问题的基本策略之一。
通过引入辅助线,可以简化问题,使证明过程更加清晰和易于理解。
本文将介绍几何证明题中常用的辅助线方法。
垂直、平行辅助线方法当给定几何图形中存在垂直或平行线段时,可以通过引入垂直或平行辅助线来简化证明过程。
这些辅助线可以将问题中的角度或长度关系转化为更易于理解和证明的形式。
例如,当一个问题中涉及到两条平行线段之间的关系时,可以通过引入一条垂直辅助线将问题转化为两个相似三角形的比较问题。
中位线辅助线方法中位线辅助线方法是在一个三角形中引入中位线来简化证明过程。
中位线是连接一个三角形的一个顶点和对位边中点的线段。
通过引入中位线,可以将原问题转化为两个相似三角形的比较问题。
中位线辅助线方法在证明三角形的性质和关系时特别有用。
例如,在证明三角形的垂心、重心等性质时,可以使用中位线辅助线方法来简化证明过程。
旁切辅助线方法旁切辅助线方法是在一个圆和一个与之相切的直线或线段之间引入一条辅助线来解决问题。
通过引入旁切辅助线,可以将问题转化为关于切点、切线以及圆的性质和关系的证明问题。
旁切辅助线方法在证明圆的性质和关系时特别有用。
例如,在证明切线与半径垂直、切线之间的夹角等性质时,可以使用旁切辅助线方法来简化证明过程。
相似三角形辅助线方法相似三角形辅助线方法是通过引入辅助线,将原问题转化为相似三角形的比较问题。
通过比较相似三角形的边长或角度,可以得出原问题的结论。
相似三角形辅助线方法在证明三角形的比较性质时特别有用。
例如,在证明一个三角形是等腰三角形、直角三角形或全等三角形时,可以使用相似三角形辅助线方法来简化证明过程。
结论几何证明题中的辅助线方法是解决问题的基本策略之一。
通过引入不同类型的辅助线,可以简化问题,使证明过程更加清晰和易于理解。
在解决几何证明题时,我们可以根据问题的性质选择适当的辅助线方法。
全等三角形常见辅助线作法【例1】.已知:如图6, 4BCE、△ACO分别是以8E、为斜边的直角三角形,且= ACDE是等边三角形.求证:△ A3c是等边三角形.【例2】、如图,已知BC>AB, AD=DCo BD 平分NABC。
求证:ZA+ZC=180°.线段的数量关系: 通过添加辅助线构造全等三角形转移线段到一个三角形中证明线段相等。
1、倍长中线法【例.3]如图,己知在△ABC中,ZC = 90°, ZB = 30°, A。
平分NB4C,交BC于点D.求证:BD = 2CD证明:延长DC到E,使得CE=CD,联结AEZC=90°A AC ± CDVCD=CEAD=AEVZB=30° ZC=90°ZBAC=60°YAD 平分NBACJ ZBAD=30°A DB=DA ZADE=60°VDB=DA:.BD=DE/. BD=2DC4B D笫3题•/ ZADE=60° AD=AEA △ ADE为等边三角形,AD=DE【例4.】如图,。
是AABC的边上的点,且CD = AB, ZADB = ZBAD, AE是AARD的中线。
求证:AC = 2AEo 证明:延长AE至IJ点F,使得EF=AE联结DF在4ABE和4FDE中BE=DEZAEB=ZFEDAE=FE/.△ABE 也AFDE (SAS) A AB=FD ZABE=ZFDE VAB=DCJ FD = DCZADC=ZABD+ZBAD ZADB = ZBAD,ZADC=ZABD+ZBDA VZABE=ZFDE・・・NADONADB+NFDE即ZADC= ZADF ffiAADF 和AADC 中AD=AD< ZADF= ZADC、DF =DC・•・△ ADF也ADC(SAS) AAF=ACAC=2AE【变式练习】、如图,AABC中,BD二DOAC, E是DC的中点,求证:AD平分NBAE.【小结】熟悉法一、法三“倍长中线”的辅助线包含的基本图形“八字型”和“倍长中线”两种基本操作方法, 倍长中线,或者倍长过中点的一条线段以后的对于解决含有过中点线段有很好的效果。
几何证明题辅助线经典方法
引言
几何证明题是数学中常见的题型,也是学生们认识几何图形、发现几何规律的重要手段。
辅助线是解决几何证明题时常用的方法之一,本文将介绍几种经典的辅助线方法。
方法一:画垂直平分线
对于某些几何图形中的线段,我们可以通过画垂直平分线来辅助证明。
垂直平分线将线段分成两等分,从而在几何证明过程中起到重要的辅助作用。
方法二:画过顶点的高
在证明三角形相等或等腰三角形时,辅助线中的高是常见的方法之一。
通过画一条从顶点到对边的垂线,我们可以将几何图形转化为更容易处理的形式,从而证明所需结论。
方法三:画过顶点的中位线
在证明平行四边形或矩形时,辅助线中的中位线是一种常见的
方法。
通过画一条从顶点到对边中点的线段,我们可以将问题简化,并且利用矩形或平行四边形的性质得到所需结论。
方法四:画三角形的内切圆
在证明三角形的某些性质时,画三角形的内切圆是一种常见的
辅助线方法。
内切圆与三角形的各边均相切,通过利用内切圆的性质,我们可以得到有关三角形的一些重要结论。
方法五:画过顶点的角平分线
在证明两角相等或证明某些三角形相似时,画过顶点的角平分
线是一种常见的辅助线方法。
通过将角细分为两等分,我们可以得
到有关角度的一些重要关系,从而得到所需结论。
结论
辅助线方法在解决几何证明题时起到了重要的作用。
以上介绍
的几种经典辅助线方法仅是其中的一部分,通过熟练掌握这些方法,并结合具体问题,我们可以更好地解决几何证明题,提高数学水平。
几何证明例题及常见的添加辅助线方法几何证明是数学中的一个重要分支,通过使用几何定理和性质,以及一些常见的辅助线方法,来证明几何命题的正确性。
下面将提供几个几何证明的例题,并介绍一些常见的添加辅助线方法:1.证明等边三角形的高线与垂直平分线重合。
添加辅助线方法:连接等边三角形的顶点与底边的中点,将三角形分为两个等腰三角形。
然后,通过利用等腰三角形的性质,可以证明三角形的高线与垂直平分线重合。
2.证明等腰梯形的对角线垂直。
添加辅助线方法:在等腰梯形的两个腰上各取一个点,使得这两个点与梯形的底边相连,形成两个等边三角形。
通过证明这两个等边三角形的高线与底边的中线相垂直,可以得出对角线垂直的结论。
3.证明一个四边形是平行四边形的充要条件是其对角线互相垂直。
添加辅助线方法:对四边形的两个对角线进行延长,连接延长线的交点与四边形的两个相邻顶点,形成两个三角形。
通过证明这两个三角形是直角三角形,可以得出对角线互相垂直的结论。
4.证明正方形的对角线互相垂直。
添加辅助线方法:连接正方形的相邻顶点,形成两个等腰三角形。
通过证明这两个等腰三角形的高线与底边的中线相垂直,可以得出对角线互相垂直的结论。
5.证明一个三角形的内心到三边的距离和边长的乘积是相等的。
添加辅助线方法:通过从三角形的顶点向内切圆引垂线,连接垂足与内心,形成三个小三角形。
通过证明这三个小三角形是相似三角形,可以得出内心到三边的距离和边长的乘积相等的结论。
以上是几个常见的几何证明例题及其对应的添加辅助线方法。
在几何证明中,添加辅助线是一种常用的方法,可以将原始图形分解成更简单的图形,以便于应用几何定理和性质进行证明。
但需要注意的是,添加辅助线时应选择合适的位置和方式,以确保辅助线的添加不会引入其他不必要的情况,更好地辅助证明目标命题的正确性。
八年级几何常见辅助线作法及例题(几何画板精确作图)1.等腰三角形“三线合一”法:遇到等腰三角形,可作底边上的高,利用“三线合一”的性质解题2.倍长中线:倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构造全等三角形3.角平分线在三种添辅助线:(1)可以自角平分线上的某一点向角的两边作垂线,(2)可以在角平分线上的一点作该角平分线的垂线与角的两边相交,形成一对全等三角形。
(3)可以在该角的两边上,距离角的顶点相等长度的位置上截取二点,然后从这两点再向角平分线上的某点作边线,构造一对全等三角形。
4.垂直平分线联结线段两端:在垂直平分线上的某点向该线段的两个端点作连线,出一对全等三角形。
5.用“截长法”或“补短法”:遇到有二条线段长之和等于第三条线段的长,6.图形补全法:有一个角为60度或120度的把该角添线后构成等边三角形.7.角度数为30度、60度的作垂线法:遇到三角形中的一个角为30度或60度,可以从角一边上一点向角的另一边作垂线,目的是构成30-60-90的特殊直角三角形,然后计算边的长度与角的度数,这样可以得到在数值上相等的二条边或二个角。
从而为证明全等三角形创造边、角之间的相等条件。
8. 面积方法:在求有关三角形的定值一类的问题时,常把某点到原三角形各顶点的线段连接起来,利用三角形面积的知识解答.一、等腰三角形“三线合一”法1.如图,已知△ABC中,∠A=90°,AB=AC,BE平分∠ABC,CE⊥BD于E,求证:2CE=BD.中考连接:(2014•扬州,第7题,3分)如图,已知∠AOB=60°,点P在边OA上,OP=12,点M,N在边OB上,PM=PN,若MN=2,则OM=()A.3B.4C.5D.6二、倍长中线(线段)造全等例1、(“希望杯”试题)已知,如图△ABC中,AB=5,AC=3,则中线AD的取值范围是_________.ABC ∆例2、如图,△ABC 中,E 、F 分别在AB 、AC 上,DE ⊥DF ,D 是中点,试比较BE+CF 与EF 的大小.例3、如图,△ABC 中,BD=DC=AC ,E 是DC 的中点,求证:AD 平分∠BAE.中考连接:(09崇文)以的两边AB 、AC 为腰分别向外作等腰Rt 和等腰Rt ACE ∆,90,BAD CAE ∠=∠=︒连接DE ,M 、N 分别是BC 、DE 的中点.探究:AM 与DE 的关系.(1)如图① 当ABC ∆为直角三角形时,AM 与DE 的位置关系是 ,线段AM 与DE 的数量关系是 ;(2)将图①中的等腰Rt ABD ∆绕点A 沿逆时针方向旋转︒θ(0<θ<90)后,如图②所示,(1)问中得到的两个结论是否发生改变?并说明理由.三、借助角平分线造全等1、如图,已知在△ABC中,∠B=60°,△ABC的角平分线AD,CE相交于点O,求证:OE=OD2、如图,已知点C是∠MAN的平分线上一点,CE⊥AB于E,B、D分别在AM、AN 上,且2AE=(AD+AB).问:∠1和∠2有何关系?中考连接:(2012年北京)如图①,OP是∠MON的平分线,请你利用该图形画一对以OP所在直线为对称轴的全等三角形。
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+∠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,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,∠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。
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。
初中数学几何题型,辅助线的画法和典型例题(1).倍长中线法1、已知,如图,△ABC 中,D 是BC 中点,DE ⊥DF,试判断BE +CF 与EF 的大小关系,并证明你的结论.FED C B A【思路点拨】因为D 是BC 的中点,按倍长中线法,倍长过中点的线段DF ,使DG =DF,证明△EDG ≌△EDF ,△FDC ≌△GDB ,这样就把BE 、CF 与EF 线段转化到了△BEG 中,利用两边之和大于第三边可证.【答案与解析】BE +CF >EF ;证明:延长FD 到G ,使DG =DF,连接BG 、EG∵D 是BC 中点∴BD =CD又∵DE ⊥DF在△EDG 和△EDF 中ED ED EDG EDF DG DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△EDG ≌△EDF (SAS )∴EG =EF在△FDC 与△GDB 中⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=DG DF BD CD 21∴△FDC ≌△GDB(SAS)∴CF =BG∵BG +BE >EG∴BE +CF >EF【总结升华】有中点的时候作辅助线可考虑倍长中线法(或倍长过中点的线段).举一反三:【变式】已知:如图所示,CE 、CB 分别是△ABC 与△ADC 的中线,且∠ACB =∠ABC .求证:CD =2CE .【答案】证明:延长CE至F使EF=CE,连接BF.∵ EC为中线,∴ AE=BE.在△AEC与△BEF中,,,,AE BEAEC BEF CE EF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△AEC≌△BEF(SAS).∴ AC=BF,∠A=∠FBE.(全等三角形对应边、角相等)又∵∠ACB=∠ABC,∠DBC=∠ACB+∠A,∠FBC=∠ABC+∠A.∴ AC=AB,∠DBC=∠FBC.∴ AB=BF.又∵ BC为△ADC的中线,∴ AB=BD.即BF=BD.在△FCB与△DCB中,,,,BF BDFBC DBC BC BC=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△FCB≌△DCB(SAS).∴ CF=CD.即CD=2CE.(2).作以角平分线为对称轴的翻折变换构造全等三角形2、已知:如图所示,在△ABC中,∠C=2∠B,∠1=∠2.求证:AB=AC+CD.【答案与解析】证明:在AB上截取AE=AC.在△AED与△ACD中,()12()() AE ACAD AD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩已作,已知,公用边,∴△AED≌△ACD(SAS).∴ ED=CD.∴∠AED=∠C(全等三角形对应边、角相等).又∵∠C=2∠B ∴∠AED=2∠B.由图可知:∠AED=∠B+∠EDB,∴ 2∠B=∠B+∠EDB.∴∠B=∠EDB.∴ BE=ED.即BE=CD.∴ AB=AE+BE=AC+CD(等量代换).【总结升华】本题图形简单,结论复杂,看似无从下手,结合图形发现AB>AC.故用截长补短法.在AB 上截取AE=AC.这样AB就变成了AE+BE,而AE=AC.只需证BE=CD即可.从而把AB=AC+CD转化为证两线段相等的问题.举一反三:【变式】如图,AD是ABC∆的角平分线,H,G分别在AC,AB上,且HD=BD.(1)求证:∠B与∠AHD互补;(2)若∠B+2∠DGA=180°,请探究线段AG与线段AH、HD之间满足的等量关系,并加以证明.【答案】证明:(1)在AB上取一点M, 使得AM=AH, 连接DM.∵∠CAD=∠BAD, AD=AD,∴△AHD≌△AMD.∴ HD=MD, ∠AHD=∠AMD.∵ HD=DB,∴ DB= MD.∴∠DMB=∠B.∵∠AMD+∠DMB =180︒,∴∠AHD+∠B=180︒.即∠B与∠AHD互补.(2)由(1)∠AHD=∠AMD, HD=MD, ∠AHD+∠B=180︒.∵∠B+2∠DGA =180︒,∴∠AHD=2∠DGA.∴∠AMD=2∠DGM.∵∠AMD=∠DGM+∠GDM.∴ 2∠DGM=∠DGM+∠GDM.∴∠DGM=∠GDM.∴ MD=MG.∴ HD= MG.∵ AG= AM+MG,∴ AG= AH+HD.(3).利用截长(或补短)法作构造全等三角形3、如图所示,已知△ABC中AB>AC,AD是∠BAC的平分线,M是AD上任意一点,求证:MB-MC<AB-AC.M GHDCBA【思路点拨】因为AB >AC ,所以可在AB 上截取线段AE =AC ,这时BE =AB -AC ,如果连接EM ,在△BME 中,显然有MB -ME <BE .这表明只要证明ME =MC ,则结论成立.【答案与解析】证明:因为AB >AC ,则在AB 上截取AE =AC ,连接ME .在△MBE 中,MB -ME <BE (三角形两边之差小于第三边).在△AMC 和△AME 中,()()()AC AE CAM EAM AM AM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩所作,角平分线的定义,公共边, ∴ △AMC ≌△AME (SAS ).∴ MC =ME (全等三角形的对应边相等).又∵ BE =AB -AE ,∴ BE =AB -AC ,∴ MB -MC <AB -AC .【总结升华】充分利用角平分线的对称性,截长补短是关键.举一反三:【变式】如图,AD 是△ABC 的角平分线,AB >AC,求证:AB -AC >BD -DC【答案】证明:在AB 上截取AE =AC,连结DE∵AD 是△ABC 的角平分线,∴∠BAD =∠CAD在△AED 与△ACD 中 ⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=AD AD CAD BAD AC AE ∴△AED ≌△ADC (SAS )∴DE =DC在△BED 中,BE >BD -DC即AB -AE >BD -DC∴AB -AC >BD -DC E D CB A(4).在角的平分线上取一点向角的两边作垂线段4、如图所示,已知E 为正方形ABCD 的边CD 的中点,点F 在BC 上,且∠DAE =∠FAE .求证:AF =AD +CF .【思路点拨】四边形ABCD 为正方形,则∠D =90°.而∠DAE =∠FAE 说明AE 为∠FAD 的平分线,按常规过角平分线上的点作出到角两边的距离,而E 到AD 的距离已有,只需作E 到AF 的距离EM 即可,由角平分线性质可知ME =DE .AE =AE .Rt △AME 与Rt △ADE 全等有AD =AM .而题中要证AF =AD +CF .根据图知AF =AM +MF .故只需证MF =FC 即可.从而把证AF =AD +CF 转化为证两条线段相等的问题.【答案与解析】证明: 作ME ⊥AF 于M ,连接EF .∵ 四边形ABCD 为正方形,∴ ∠C =∠D =∠EMA =90°.又∵ ∠DAE =∠FAE ,∴ AE 为∠FAD 的平分线,∴ ME =DE .在Rt △AME 与Rt △ADE 中,()()AE AE DE ME =⎧⎨=⎩公用边,已证,∴ Rt △AME ≌Rt △ADE(HL).∴ AD =AM(全等三角形对应边相等).又∵ E 为CD 中点,∴ DE =EC .∴ ME =EC .在Rt △EMF 与Rt △ECF 中,()(ME CE EF EF =⎧⎨=⎩已证,公用边),∴ Rt △EMF ≌Rt △ECF(HL).∴ MF =FC(全等三角形对应边相等).由图可知:AF =AM +MF ,∴ AF =AD +FC(等量代换).【总结升华】与角平分线有关的辅助线: 在角两边截取相等的线段,构造全等三角形;在角的平分线上取一点向角的两边作垂线段.5、如图所示,在△ABC 中,AC=BC ,∠ACB=90°,D 是AC 上一点,且AE 垂直BD 的延长线于E , 12AE BD =,求证:BD 是∠ABC 的平分线.【答案与解析】证明:延长AE和BC,交于点F,∵AC⊥BC,BE⊥AE,∠ADE=∠BDC(对顶角相等),∴∠EAD+∠ADE=∠CBD+∠BDC.即∠EAD=∠CBD.在Rt△ACF和Rt△BCD中.所以Rt△ACF≌Rt△BCD(ASA).则AF=BD(全等三角形对应边相等).∵AE=BD,∴AE=AF,即AE=EF.在Rt△BEA和Rt△BEF中,则Rt△BEA≌Rt△BEF(SAS).所以∠ABE=∠FBE(全等三角形对应角相等),即BD是∠ABC的平分线.【总结升华】如果由题目已知无法直接得到三角形全等,不妨试着添加辅助线构造出三角形全等的条件,使问题得以解决.平时练习中多积累一些辅助线的添加方法.类型二、全等三角形动态型问题6、在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线l经过顶点C,过A,B两点分别作l的垂线AE,BF,垂足分别为E,F.(1)如图1当直线l不与底边AB相交时,求证:EF=AE+BF.(2)将直线l绕点C顺时针旋转,使l与底边AB相交于点D,请你探究直线l在如下位置时,EF、AE、BF之间的关系,①AD>BD;②AD=BD;③AD<BD.【答案与解析】证明:(1)∵AE ⊥l ,BF ⊥l ,∴∠AEC =∠CFB =90°,∠1+∠2=90°∵∠ACB =90°,∴∠2+∠3=90°∴∠1=∠3。
完整版)全等三角形常用辅助线做法证明三角形全等时,有时需要添加辅助线,对于初学几何证明的学生来说,这往往是一个难点。
下面介绍证明全等时常见的五种辅助线,供同学们研究时参考。
一、截长补短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。
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。
这种作法适用于证明线段的和、差、倍、分等类的题目。
例如,在△ABC中,∠ABC=60°,AD、CE分别平分∠BAC、∠ACB。
要证明AC=AE+CD,因为AE、CD不在同一直线上,所以在AC上截取AF=AE,只要证明CF=CD即可。
具体证明过程为:在AC上截取AF=AE,连接OF。
由于AD、CE分别平分∠BAC、∠ACB,∠ABC=60°,因此∠1+∠2=60°,∠4=∠6=∠1+∠2=60°。
显然,△AEO≌△AFO,因此∠5=∠4=60°,∠7=180°-(∠4+∠5)=60°。
在△DOC与△FOC中,∠6=∠7=60°,∠2=∠3,OC=OC,因此△DOC≌△FOC,CF=CD,所以XXX。
另一个例子是在图甲中,AD∥BC,点E在线段AB上,∠ADE=∠CDE,∠DCE=∠ECB。
要证明CD=AD+BC。
因为结论是CD=AD+BC,可以考虑用“截长补短法”中的“截长”,即在CD上截取CF=CB,只要再证明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。
具体证明过程为:在CD上截取CF=BC,如图乙,因此△XXX≌△BCE(SAS),∴∠2=∠1.又因为AD∥BC,∴∠ADC+∠BCD=180°,∴∠DCE+∠XXX°,∴∠2+∠3=90°,∠1+∠4=90°,∴∠3=∠4.在△FDE与△ADE中,∴△XXX≌△ADE(ASA),∴DF=DA,因此CD=DF+CF,∴XXX。
几何证明题辅助线的技巧和方法
在解决几何证明题时,辅助线是一种常用且有效的工具。
它可以帮助我们发现
隐藏的几何关系,简化证明过程,并提供新的角度来解决问题。
以下是几种常见的辅助线技巧和方法,可用于解决几何证明题。
1. 平行线辅助线法:当题目涉及到平行线时,我们可以通过引入一条平行线作
为辅助线,从而构建出平行线之间的相似三角形或平行四边形。
这样,我们可以得出相应的角度和边的关系,进而证明几何问题。
2. 三角形中线辅助线法:三角形的中线是连接一个顶点与对应中点的线段。
通
过引入三角形中线作为辅助线,我们可以将原问题转化为直角三角形的性质或平行线的性质。
这种方法常常用于证明三角形的等边、等腰等性质。
3. 垂直线辅助线法:当题目涉及到垂直线时,我们可以通过引入一条垂直线作
为辅助线,从而构建出垂直角、直角三角形或平行四边形。
通过利用垂直线的性质,我们可以得到角度、边长等关系,进而解决问题。
4. 内切圆辅助线法:对于一个给定的三角形,可以通过引入其内切圆作为辅助线,来简化证明过程。
内切圆与三角形的的边相切于三个点,这些点可以提供有用的几何关系,如正方形的性质、垂直线的性质等。
5. 类似三角形辅助线法:当计算角度或证明形状相似时,引入类似三角形作为
辅助线可以大大简化证明过程。
通过找到两个或多个类似的三角形,我们可以得到两个三角形的边长比例,并据此解决问题。
总之,辅助线是几何证明中的有效工具,它们可以帮助我们发现关键的几何关系,简化证明过程,并提供新的角度来解决问题。
通过灵活运用各种辅助线技巧和方法,我们可以更加轻松地解决各种几何证明题。
三角形中作辅助线的常用方法举例一、延长已知边构造三角形:分析:欲证 AD =BC,先证分别含有AD,BC 的三角形全等,有几种方案:△ADC 与△BCD,△AOD 与△BOC,△ABD 与△BAC,但根据现有条件,均无法证全等,差角的相等,因此可设法作出新的角,且让此角作为两个三角形的公共角;证明:分别延长DA,CB,它们的延长交于E 点, ∵AD ⊥AC BC ⊥BD 已知∴∠CAE =∠DBE =90° 垂直的定义 在△DBE 与△CAE 中∵⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠∠=∠)()()(已知已证公共角AC BD CAE DBE E E∴△DBE ≌△CAE AAS∴ED =EC EB =EA 全等三角形对应边相等 ∴ED -EA =EC -EB 即:AD =BC;当条件不足时,可通过添加辅助线得出新的条件,为证题创造条件;二 、连接四边形的对角线,把四边形的问题转化成为三角形来解决; 三、有和角平分线垂直的线段时,通常把这条线段延长;ABCDE17-图O分析:要证BD =2CE,想到要构造线段2CE,同时CE 与∠ABC 的平分线垂直,想到要将其延长; 证明:分别延长BA,CE 交于点F; ∵BE ⊥CF 已知∴∠BEF =∠BEC =90° 垂直的定义在△BEF 与△BEC 中,∵ ⎪⎩⎪⎨⎧∠=∠=∠=∠)()()(21已证公共边已知BEC BEF BE BE ∴△BEF ≌△BECASA ∴CE=FE=21CF 全等三角形对应边相等 ∵∠BAC=90° BE ⊥CF 已知∴∠BAC =∠CAF =90° ∠1+∠BDA =90°∠1+∠BFC =90° ∴∠BDA =∠BFC在△ABD 与△ACF 中∴△ABD ≌△ACF AAS ∴BD =CF 全等三角形对应边相等 ∴BD =2CE四、取线段中点构造全等三有形;分析:由AB =DC,∠A =∠D,想到如取AD 的中点N,连接NB,NC,再由SAS 公理有19-图DCBA E F12△ABN ≌△DCN,故BN =CN,∠ABN =∠DCN;下面只需证∠NBC =∠NCB,再取BC 的中点M,连接MN,则由SSS 公理有△NBM ≌△NCM,所以∠NBC =∠NCB;问题得证;证明:取AD,BC 的中点N 、M,连接NB,NM,NC;则AN=DN,BM=CM,在△ABN 和△DCN 中 ∵⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=)()()(已知已知辅助线的作法DC AB D A DN AN ∴△ABN ≌△DCN SAS∴∠ABN =∠DCN NB =NC 全等三角形对应边、角相等在△NBM 与△NCM 中∵⎪⎩⎪⎨⎧)()()(公共边=辅助线的作法=已证=NM NM CM BM NC NB∴△NMB ≌△NCM,SSS ∴∠NBC =∠NCB 全等三角形对应角相等∴∠NBC +∠ABN =∠NCB +∠DCN 即∠ABC =∠DCB;巧求三角形中线段的比值例1. 如图1,在△ABC 中,BD :DC =1:3,AE :ED =2:3,求AF :FC;解:过点D 作DG 如图2,BC =CD,AF =FC,求EF :FD解:过点C 作CG如图3,BD :DC =1:3,AE :EB =2:3,求AF :FD;111-图DCBAM N解:过点B 作BG如图4,BD :DC =1:3,AF =FD,求EF :FC;解:过点D 作DG如图5,BD =DC,AE :ED =1:5,求AF :FB;2. 如图6,AD :DB =1:3,AE :EC =3:1,求BF :FC;答案:1、1:10; 2. 9:1二 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、截取构全等例1. 如图1-2,AB 21证:BD=2CE;分析:给出了角平分线给出了边上的一点作角平分线的垂线,可延长此垂线与另外一边相交,近而构造出等腰三角形;图1-3ABCDE 图1-4A BC DE图2-1ABCD E F图2-2ABCDE 图2-3P AB CM ND F 图示3-1AB CDH E例3.已知:如图3-3在△ABC 中,AD 、AE 分别∠BAC 的内、外角平分线,过顶点B 作BFAD,交AD 的延长线于F,连结FC 并延长交AE 于M;求证:AM=ME;分析:由AD 、AE 是∠BAC 内外角平分线,可得EA ⊥AF,从而有BF 212121∠∠21图,△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC,AE 是过A 的一条直线,且B,C 在AE 的异侧, BD ⊥AE 于D,CE ⊥AE 于E;求证:BD=DE+CE四 由中点想到的辅助线三角形中两中点,连接则成中位线;三角形中有中线,延长中线等中线;一、由中点应想到利用三角形的中位线例2.如图3,在四边形ABCD 中,AB=CD,E 、F 分别是BC 、AD 的中点,BA 、CD 的延长线分别交EF 的延长线G 、H;求证:∠BGE=∠CHE;证明:连结BD,并取BD 的中点为M,连结ME 、MF, ∵ME 是ΔBCD 的中位线, ∴MECD,∴∠MEF=∠CHE,∵MF 是ΔABD 的中位线, ∴MFAB,∴∠MFE=∠BGE,∵AB=CD,∴ME=MF,∴∠MEF=∠MFE, 从而∠BGE=∠CHE;二、由中线应想到延长中线例3.图4,已知ΔABC 中,AB=5,AC=3,连BC 上的中线AD=2,求BC 的长; 解:延长AD 到E,使DE=AD,则AE=2AD=2×2=4; 在ΔACD 和ΔEBD 中,D AE C BD C BAMBD C AE D CB A图3-3DBEF N ACM图3-4nEBADCM FDCB AE D FCB A ∵AD=ED,∠ADC=∠EDB,CD=BD, ∴ΔACD≌ΔEBD ,∴AC=BE, 从而BE=AC=3;在ΔABE 中,因AE 2+BE 2=42+32=25=AB 2,故∠E=90°, ∴BD===,故BC=2BD=2;例4.如图5,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;证明:延长AD 到E,使DE=AD; 仿例3可证: ΔBED≌ΔCAD , 故EB=AC,∠E=∠2, 又∠1=∠2, ∴∠1=∠E,∴AB=EB,从而AB=AC,即ΔABC 是等腰三角形;三、直角三角形斜边中线的性质例5.如图6,已知梯形ABCD 中,AB 2:如图,△ABC 中,E 、F 分别在AB 、AC 上,DE ⊥DF,D 是中点,试比较BE+CF 与EF 的大小.3:如图,△ABC 中,BD=DC=AC,E 是DC 的中点,求证:AD 平分∠BAE.中考应用例题:以ABC ∆的两边AB 、AC 为腰分别向外作等腰Rt ABD ∆和等腰Rt ACE ∆,90,BAD CAE ∠=∠=︒连接DE,M 、N 分别是BC 、DE 的中点.探究:AM 与DE 的位置关系及数量关系.1如图① 当ABC ∆为直角三角形时,AM 与DE 的位置关系是 , 线段AM 与DE 的数量关系是 ;DMCEA BB ECD AA BDC E FAD CBA2将图①中的等腰Rt ABD ∆绕点A 沿逆时针方向旋转︒θ0<θ<90后,如图②所示,1问中得到的两个结论是否发生改变并说明理由.二、截长补短1.如图,ABC ∆中,AB=2AC,AD 平分BAC ∠,且AD=BD,求证:CD ⊥AC 2:如图,AC ∥BD,EA,EB 分别平分∠CAB,∠DBA,CD 过点E,求证;AB =AC+BD 3:如图,已知在ABC 内,60BAC ∠=分别在BC,CA 上,并且AP,BQ 分别是BAC ∠,ABC ∠线;求证:BQ+AQ=AB+BP4:如图,在四边形ABCD 中,BC >BA,AD 平分ABC ∠,求证:0180=∠+∠C A5三、借助角平分线造全等1:如图,已知在△ABC 中,∠B=60°,△ABC 的角平分线AD,CE 相交于点O,求证:OE=OD2:06郑州市中考题如图,△ABC 中,AD 平分∠且平分BC,DE ⊥AB 于E,DF ⊥AC 于F. 1说明BE=CF AB=a ,AC=b ,求AE 、BE 的长.3.如图①,OP 是∠MON 的平分线,请你利用该图形画一对以OP 所在直线为对称轴的全等三角形;请你参考这个作全等三角形的方法,解答下列问题:1如图②,在△ABC 中,∠ACB 是直角,∠B =60°,AD 、CE 分别是∠BAC 、∠BCA 的平分线,AD 、CE 相交于点F ;请你判断并写出FE 与FD 之间的数量关系;E DGFCBAAFEDCBA2如图③,在△ABC 中,如果∠ACB 不是直角,而1中的其它条件不变,请问,你在1中所得结论是否仍然成立若成立,请证明;若不成立,请说明理由;四、旋转1:正方形ABCD 中,E 为BC 上的一点,F 为C D 上的一点,BE+DF=EF,求∠EAF 的度数.2:D 为等腰Rt ABC ∆斜边AB 的中点,DM ⊥DN,DM,DN 分别交BC,CA 于点E,F;(1) 当MDN ∠绕点D 转动时,求证(2)若AB=2,求四边形DECF 的面积;3.如图,ABC ∆是边长为3的等边三角形,BDC∆是等腰三角形,且0120BDC ∠=,以D 为顶点做一个060使其两边分别交AB 于点M,交AC 于点N,连接MN,则AMN ∆4.已知四边形ABCD 中,AB AD ⊥,BC CD ⊥,AB BC =,120ABC =∠,60MBN =∠,MBN ∠绕B 点旋转,它的两边分别交AD DC ,或它们的延长线于E F ,.当MBN ∠绕B 点旋转到AE CF =时如图1,易证AE CF EF +=.当MBN ∠绕B 点旋转到AE CF ≠时,在图2和图3这两种情况下,上述结论是否成立若成立,请给予证明;若不成立,线段AE CF ,,EF 又有怎样的数量关系请写出你的猜想,不需证明.5.以AB 为一边作正方形ABCD,使P 、D 两点落在直线AB 的两侧.1,求AB 及PD 的长;2且其它条件不变时,求PD 的最大值,及相应∠APB 的大小.第23题图OP AMN EB C D F ACEF BD图① 图② 图③图1 图2 图36.在等边ABC ∆的两边AB 、AC 所在直线上分别有两点M 、N,D 为ABC 外一点,且︒=∠60MDN ,︒=∠120BDC ,BD=DC. 探究:当M 、N 分别在直线AB 、AC 上移动时,BM 、NC 、MN 之间的数量关系及AMN ∆的周长Q 与等边ABC ∆的周长L 的关系.图1 图2 图3I 如图1,当点M 、N 边AB 、AC 上,且DM=DN 时,BM 、NC 、MN 之间的数量关系是 ; 此时=LQ; II 如图2,点M 、N 边AB 、AC 上,且当DM ≠DN 时,猜想I 问的两个结论还成立吗写出你的猜想并加以证明;III 如图3,当M 、N 分别在边AB 、CA 的延长线上时, 若AN=x ,则Q= 用x 、L 表示.梯形中的辅助线1、平移一腰:例1. 如图所示,在直角梯形ABCD 中,∠A =90°,AB ∥DC,AD =15,AB =16,BC =17. 求CD 的长.解:过点D 作DE ∥BC 交AB 于点E. 又AB ∥CD,所以四边形BCDE 是平行四边形. 所以DE =BC =17,CD =BE. 在R t △DAE 中,由勾股定理,得 AE 2=DE 2-AD 2,即AE 2=172-152=64. 所以AE =8.所以BE =AB -AE =16-8=8. 即CD =8.例2如图,梯形ABCD 的上底AB=3,下底CD=8,腰AD=4,求另一腰BC 的取值范围; 解:过点B作B M)(2121CH BG BC GH EF --==512=⨯=BE ED BD DH ABDCEH A BCDABCDE6251252DH BC)(AD ABCD =⨯=⨯+=∴梯形S 25252522222100)25()25(AE CE AC ==+=+DCEACD ABD S S S ∆∆∆==DBEABCDS S ∆=梯形2222DH AC DH DE EH -=-=9121522=-=1612202222=-=-=DH BD BH )(15012)169(21212cm DH BE S DBE =⨯+⨯=⋅=∆如图所示,四边形ABCD 中,AD 不平行于BC,AC =BD,AD =BC. 判断四边形ABCD 的形状,并证明你的结论.解:四边形ABCD 是等腰梯形.证明:延长AD 、BC 相交于点E,如图所示. ∵AC =BD,AD =BC,AB =BA, ∴△DAB ≌△CBA. ∴∠DAB =∠CBA.∴EA =EB.又AD =BC,∴DE =CE,∠EDC =∠ECD.而∠E +∠EAB +∠EBA =∠E +∠EDC +∠ECD =180°, ∴∠EDC =∠EAB,∴DC ∥AB. 又AD 不平行于BC,∴四边形ABCD 是等腰梯形.三、作对角线即通过作对角线,使梯形转化为三角形; 例9如图6,在直角梯形ABCD中,ADcmBE AE 33==2342)(cmAE BC AD S ABCD=⨯+=梯形21AD OE 21=)(21AD BC EF -=A BCD ABCDEABCDE FBG EF 21=AD BC CG BC BG -=-=)(21AD BC -=如图所示,已知等腰梯形ABCD 中,AD ∥BC,∠B =60°,AD =2,BC =8,则此等腰梯形的周长为A. 19B. 20C. 21D. 228. 如图所示,梯形ABCD 中,AD ∥BC,1若E 是AB 的中点,且AD +BC =CD,则DE 与CE 有何位置关系2E 是∠ADC 与∠BCD 的角平分线的交点,则DE 与CE 有何位置关系 A B DC E FAB CD EF MN.圆中作辅助线的常用方法:例题1:如图2,在圆O 中,B 为的中点,BD 为AB 的延长线,∠OAB=500,求∠CBD 的度数; 解:如图,连结OB 、OC 的圆O 的半径,已知∠OAB=500∵B 是弧AC 的中点∴弧AB=弧BC∴AB==BC又∵OA=OB=OC∴△AOB ≌△BOC 图2∴∠OBC=∠ABO=500∵∠ABO+∠OBC+∠CBD=1800∴∠CBD=1800 - 500- 500∴∠CBD=800答:∠CBD 的度数是800.例题2:如图3,在圆O 中,弦AB 、CD 相交于点P,求证:∠APD的度数=21弧AD+弧BC 的度数; 证明:连接AC,则∠DPA=∠C+∠A∴∠C 的度数=21弧AD 的度数 ∠A 的度数=21弧BC 的度数 ∴∠APD=21弧AD+弧BC 的度数; 图3 一、造直角三角形法1.构成Rt △,常连接半径例1. 过⊙O 内一点M ,最长弦AB = 26cm,最短弦CD = 10cm ,求AM 长;2.遇有直径,常作直径上的圆周角例2. AB 是⊙O 的直径,AC 切⊙O 于A,CB 交⊙O 于D,过D 作⊙O 的切线,交AC 于E.求证:CE = AE;3.遇有切线,常作过切点的半径例3 .割线AB 交⊙O 于C 、D,且AC=BD,AE 切⊙O 于E,BF 切⊙O 于F.求证:∠OAE = ∠OBF;4.遇有公切线,常构造Rt △斜边长为圆心距,一直角边为两半径的差,另一直角边为公切线长例4 .小 ⊙O 1与大⊙O 2外切于点A,外公切线BC 、DE 分别和⊙O 1、⊙O 2切于点B 、C和D 、E,并相交于P,∠P = 60°;求证:⊙O 1与⊙O 2的半径之比为1:3;5.正多边形相关计算常构造Rt △例5.⊙O 的半径为6,求其内接正方形ABCD 与内接正六边形AEFCGH 的公共部分的面积.二、欲用垂径定理常作弦的垂线段例6. AB 是⊙O 的直径,CD 是弦,AE ⊥CD 于E,BF ⊥CD 于F.1求证:EC = DF; 2若AE = 2,CD=BF=6,求⊙O 的面积;三、转换割线与弦相交的角,常构成圆的内接四边形例7. AB 是⊙O 直径,弦CD ⊥AB,M 是AC 上一点,AM 延长线交DC 延长线于F. 求证: ∠F = ∠ACM;四、切线的综合运用 1.已知过圆上的点,常_________________例8.如图, 已知:⊙O 1与⊙O 2外切于P,AC 是过P 点的割线交⊙O 1于A,交⊙O 2于C,过点O 1的直线AB ⊥BC 于B.求证: BC 与⊙O 2相切. 六、开放性题目 例17.已知:如图,以ABC △的边AB 为直径的O 交边AC 于点D ,且过点D 的切线DE 平分边BC .1BC 与O 是否相切请说明理由;2当ABC △满足什么条件时,以点O ,B,E ,D 明理由.第23题。
初中数学常见辅助线的做法一、中点模型的构造1.已知任意三角形一边上的中点,可以考虑:(1)倍长中线或类中线(与中点有关的线段)构造全等三角形.如图1、图2所示.(2)三角形中位线定理.2.已知直角三角形斜边中点,可以考虑构造斜边中线.3.已知等腰三角形底边中点,可以考虑与顶点连接用“三线合一二4.有些题目的中点不直接给出,此时需要我们挖掘题目中的隐含中点,例如:直角三角形中斜边中点, 等腰三角形底边上的中点,当没有这些条件的时候,可以用辅助线添加.二、角平分线模型的构造与角平分线有关的常用辅助线作法,即角平分线的四大基本模型.已知。
是4MON平分线上一点,(1)若以_L 0M于点4 ,如图1,可以过户点作PB1ON于点&则与二以.可记为“图中有角平分线, 可向两边作垂线”.(2)若点4是射线0M上任意一点,如图2,可以在ON上截取(用=0/1 ,连接/7人构造△()*?三△ /%.可记为“图中有角平分线,可以将图对折看,对称以后关系现二⑶若翼妆舔踹嚼鼠3耳以黠部交0N于点从周造A4 0H基尊健三角形/是底边4加勺中点.可记为“角平分线加垂线,三线合一试试看二(4)若过P点作PQ//0N交0M于点0,如图4,可以构造△P0Q是等腰三角形,可记为“角平分线+平行线,等腰三角形必呈现二三、轴对称模型的构造下面给出几种常见考虑要用或作轴对称的基本图形.(1 )线段或角度存在2倍关系的,可考虑对称.(2)有互余、互补关系的图形,可考虑对称.(3)角度和或差存在特殊角度的,可考虑对称.(4)路径最短问题,基本上运用轴对称,将分散的线段集中到两点之间,从而运用两点之间线段最短,来实现最短路径的求解.所以最短路径问题,需考虑轴对称.几何最值问题的儿种题型及解题作图方法如下表所示.四、圆中辅助线构造在平面几何中,解决与圆有关的问题时,常常需要添加适当的辅助线,架起题设和结论间的桥梁,从而使问题化难为易,顺其自然地得到解决,因此, 灵活掌握作辅助线的一般规律和常见方法,对.提高学生分析问题和解决问题的能力是大有帮助的。
几何证明常见辅助线的作法有以下几种:最主要的是构造全等三角形,构造二条边之间的相等,二个角之间的相等.1、遇到等腰三角形,可作底边上的高,利用“三线合一”的性质解题,思维模式是全等变换中的“对折”法构造全等三角形.2、遇到三角形的中线,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” 法构造全等三角形.3、遇到角平分线在三种添辅助线的方法.(1)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.(2)可以在角平分线上的一点作该角平分线的垂线与角的两边相交,形成一对全等三角形.(3)可以在该角的两边上,距离角的顶点相等长度的位置上截取二点,然后从这两点再向角平分线上的某点作边线,构造一对全等三角形.4、过图形上某一点作特定的平分线,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”.5、截长法与补短法,具体做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,是之与特定线段相等,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.6、已知某线段的垂直平分线,那么可以在垂直平分线上的某点向该线段的两个端点作连线,出一对全等三角形.特殊方法:在求有关三角形的定值一类的问题时,常把某点到原三角形各顶点的线段连接起来,利用三角形面积的知识解答.例题精讲第一部分:常见构造全等三角形方法例1、已知:如图,在四边形ABCD中,BC AB>,AD CD=,BD平分ABC∠.求证:180A C∠+∠=︒.例2、已知:如图所示,△ABC中,90C∠=︒,AC BC=,AD DB=,AE CF=.求证:DE DF=.相关练习:D为等腰Rt△ABC斜边AB的中点,DM⊥DN,DM、DN分别交BC、CA于点E、F.(1)当MDN∠绕点D转动时,求证:DE DF=;(2)若2AC=,求四边形DECF的面积.FEC AMD第二部分:倍长中线作法 【夯实基础】例:△ABC 中,AD 是BAC ∠的平分线,且BD CD =.求证:AB AC =.【方法精讲】常用辅助线添加方法——倍长中线△ABC 中方式1: 延长AD 到E ,AD 是BC 边中线 使DE=AD , 连接BE方式2:间接倍长作CF ⊥AD 于F , 延长MD到N ,作BE ⊥AD 的延长线于E 使DN=MD ,连接BE 连接CD【经典例题】例1、△ABC 中,5AB =,3AC =,求中线AD 的取值范围.例2、已知在△ABC 中,AB AC =,D 在AB 上,E 在AC 的延长线上,DE 交BC 于F ,且DF EF =.求证:BD CE =.例3、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 =.例4、已知:如图,在△ABC 中,AB AC ≠,D 、E 在BC 上,且DE EC =,过D 作DF ∥BA 交AE 于点F ,DF AC =. 求证:AE 平分BAC ∠.例5、已知CD AB =,BDA BAD ∠=∠,AE 是△ABD 的中线.求证:C BAE ∠=∠.第 1 题图ABFDECEDCBA【融会贯通】1、在四边形ABCD 中,AB ∥DC ,E 为BC 边的中点,BAE EAF ∠=∠,AF 与DC 的延长线相交于点F .试探究线段AB 与AF 、CF 之间的数量关系,并证明你的结论.2、如图,AD 为△ABC 的中线,DE 平分BDA ∠交AB 于E ,DF 平分ADC ∠交AC 于F . 求证:BE CF EF +>.3、已知:如图,△ABC 中,90C ∠=︒,CM ⊥AB 于M ,AT 平分BAC ∠交CM 于D ,交BC 于T ,过D 作DE ∥AB 交BC 于E .求证:CT BE =.备选例题例1、如图,AD ∥BC ,EA 、EB 分别平分DAB ∠、CBA ∠,CD 过点E ,求证:AB AD BC =+.FEABCDDABCMTE例2、以的两边AB 、AC 为腰分别向外作等腰Rt △ABD 、Rt △ACE ,90BAD CAE ∠=∠=︒,连接DE ,M 、N 分别是BC 、DE 的中点.探究:AM 与DE 的位置关系及数量关系. (1)如图① 当△ABC 为直角三角形时,AM 与DE 的位置关系是 , 线段AM 与DE 的数量关系是 ;(2)将图①中的等腰Rt △ABD 绕点A 沿逆时针方向旋转θ︒(090θ<<)后,如图②所示,(1)问中得到的两个结论是否发生改变?并说明理由.自我测试1、在△ABC 中,高AD 和BE 交于H 点,且BH AC =,则ABC ∠= .2、如图,已知AE 平分BAC ∠,BE ⊥AE 于E ,ED ∥AC ,36BAE ∠=︒,那么BED ∠= .第2题 第3题3、如图,D 是△ABC 的边AB 上一点,DF 交AC 于点E ,给出三个论断:①DE EF =;②AE CE =;③FC ∥AB ,以其中一个论断为结论,其余两个论断为条件,可作出三个命题,其中正确命题的个数是 .4、如图,在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,若5AB =,3AC =,则AD 的取值范围是 .第4题 第5题 第6题5、如图,在△ABC 中,AC BC =,90ACB ∠=︒.AD 平分BAC ∠,BE ⊥AD 交AC 的延长线于F ,E 为垂足.则结论:①AD BF =;②CF CD =;③AC CD AB +=;④BE CF =;⑤2BF BE =,其中正确结论的个数是( )A .1;B .2;C .3;D .4.6、如图,在四边形ABCD 中,对角线AC 平分BAD ∠,AB AD >,下列结论中正确的是( )A .AB AD CB CD ->-; B .AB AD CB CD -=-;C .AB AD CB CD -<-; D .AB AD -与CB CD -的大小关系不确定. 7、考查下列命题:①全等三角形的对应边上的中线、高、角平分线对应相等;②两边和其中一边上的中线(或第三边上的中线)对应相等的两个三角形全等;③两角和其中一角的角平分线(或第三角的角平分线)对应相等的两个三角形全等;④两边和其中一边上的高(或第三边上的高)对应相等的两个三角形全等.其中正确命题的个数有( ). A .4个; B .3个; C .2个; D .1个.8、如图,在四边形ABCD 中,AC 平分BAD ∠,过C 作CE ⊥AB 于E ,并且1()2AE AB AD =+,求ABC ADC ∠+∠的度数.9、如图,△ABC 中,D 是BC 的中点,DE ⊥DF ,试判断BE CF +与EF 的大小关系,并证明你的结论.10、如图,已知2AB CD AE BC DE ===+=,90ABC AED ∠=∠=︒,求五边形ABCDE 的面积.11、如图,在△ABC 中,60ABC ∠=︒,AD 、CE 分别平分BAC ∠、ACB ∠. 求证:AC AE CD =+.12、如图,已知90ABC DBE ∠=∠=︒,DB BE =,AB BC =. (1)求证:AD CE =,AD ⊥CE ;(2)若△DBE 绕点B 旋转到△ABC 外部,其他条件不变,则(1)中结论是否仍成立?请证明.。
几何证明题辅助线典型作法
补形法的应用
一些几何题的证明或求解,由原图形分析探究,有时显得十分繁难,若通过适当的“补形”来进行,即添置适当的辅助线,将原图形填补成一个完整的、特殊的、简单的新图形,则能使原问题的本质得到充分的显示,通过对新图形的分析,使原问题顺利获解。
这种方法,我们称之为补形法,它能培养思维能力和解题技巧。
我们学过的三角形、特殊四边形、圆等都可以作为“补形”的对象。
现就常见的添补的图形举例如下,以供参考。
一、补成三角形
1.补成三角形
例1.如图1,已知E为梯形ABCD的腰CD的中点;
证明:△ABE的面积等于梯形ABCD面积的一半。
分析:过一顶点和一腰中点作直线,交底的延长线于一点,构造等面积的
三角形。
这也是梯形中常用的辅助线添法之一。
略证:
2.补成等腰三角形
例2 如图2.已知∠A=90°,AB=AC,∠1=∠2,CE⊥BD,求证:BD=2CE
分析:因为角是轴对称图形,角平分线是对称轴,故根据对称性作出辅助
线,不难发现CF=2CE,再证BD=CF即可。
略证:
3.补成直角三角形
例3.如图3,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B+∠C=90°,F、G分别
是AD、BC的中点,若BC=18,AD=8,求FG的长。
分析:从∠B、∠C互余,考虑将它们变为直角三角形的角,故延长BA、
CD,要求FG,需求PF、PG。
略解:图3
4.补成等边三角形
例4.图4,△ABC是等边三角形,延长BC至D,延长BA至E,使AE=BD,连结CE、ED。
证明:EC=ED
分析:要证明EC=ED,通常要证∠ECD=∠EDC,但难以实现。
这样可采
用补形法即延长BD到F,使BF=BE,连结EF。
略证:
二、补成特殊的四边形
1.补成平行四边形
例5.如图5,四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、CD、AC、BD的中点,并且E、F、G、H 不在同一条直线上,求证:EF和GH互相平分。
分析:因为平行四边形的对角线互相平分,故要证结论,需考虑四边
形GEHF是平行四边形。
略证:
2.补成矩形
例6.如图6,四边形ABCD中,∠A=60°,∠B=∠D=90°,AB=200m,CD=100m,求AD、BC 的长。
分析:矩形具有许多特殊的性质,巧妙地构造矩形,可使问题转化为解直角三角
形,于是一些四边形中较难的计算题不难获解。
略解:
图6
3.补成菱形
例7.如图7,凸五边形ABCDE 中,∠A=∠B =120°,EA =AB =BC =2,CD =DE =4,求其面积
分析:延长EA 、CB 交于P ,根据题意易证四边形PCDE 为菱形。
略解:
4.补成正方形
例8.如图8,在△ABC 中,AD ⊥BC 于D ,∠BAC =45°,BD =3,DC =2。
求△ABC 的面积。
分析:本题要想从已知条件直接求出此三角形的面积确实有些困难,如果从题设∠BAC =45°,AD ⊥BC 出发,可以捕捉到利用轴对称性质构造一个正方形的信息,那么问题立即可以获解。
略解:
5.补成梯形
例9.如图9,已知: G 是△ABC 中BC 边上的中线的中点,L 是△ABC 外的一条直线,自A 、B 、
C 、G 向L 作垂线,垂足分别为A 1、B 1、C 1、G 1。
求证:GG 1=41
(2AA 1+BB 1
+CC 1)。
分析:本题从已知条件可知,中点多、垂线多特点,联想到构造直角梯形来加以解决比较恰当,故过D 作DD 1⊥L 于D 1,则DD 1既是梯形BB 1C 1C 的中位线,又是梯形DD 1A 1A 的一条底边,因而,可想到运用梯形中位线定理突破,使要证的结论明显地显示出来,从而使问题快速获证。
略证:
图7
图8
图9
三、练习1、在△ABC 中,AC=BC ,D 是AC 上一点,且AE 垂直BD 的延长线于E ,又AE=1
2
BD ,求证:BE 平分∠ABC 。
2、如图,已知:在△ABC 内,∠BAC=60°,∠ACB=40°,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
3、已知:∠BAC=90°,AB=AC ,AD=DC ,AE ⊥BD ,求证:∠ADB=∠CDE
4、设正三角形ABC 的边长为2,M 是AB 边上的中点,P 是BC 边上的任意一点,PA+PM 的最大值和最小值分别记为S 和,求:S 2
-t 2
的值。
A
B
Q
C
P
A。