初中几何中常见辅助线的作法

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初中几何中常见辅助线的作法在几何学习中,如何添加辅助线是许多同学感到头疼的问题,许多同学常因辅助线的添加方法不当,造成解题困难。

在老师的帮助下,我根据自己的学习经验把初中几何中常见的辅助线作法编成了一些“顺口溜” 歌诀,现将该歌诀写出来奉献给同学们,但愿能给大家的学习、复习带来一些帮助。

人人都说几何难,难就难在辅助线。

辅助线,如何添?把握定理和概念。

还要刻苦加钻研,找出规律凭经验。

图中有角平分线,可向两边作垂线。

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。

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。

平行四边形出现,对称中心等分点。

梯形里面作高线,平移一腰试试看。

平行移动对角线,补成三角形常见。

证相似,比线段,添线平行成习惯。

等积式子比例换,寻找线段很关键。

直接证明有困难,等量代换少麻烦。

斜边上面作高线,比例中项一大片。

半径与弦长计算,弦心距来中间站。

圆上若有一切线,切点圆心半径连。

切线长度的计算,勾股定理最方便。

要想证明是切线,半径垂线仔细辨。

是直径,成半圆,想成直角径连弦。

弧有中点圆心连,垂径定理要记全。

圆周角边两条弦,直径和弦端点连。

弦切角边切线弦,同弧对角等找完。

如果遇到相交圆,不要忘作公共弦。

内外相切的两圆,经过切点公切线。

若是添上连心线,切点肯定在上面。

辅助线,是虚线,画图注意勿改变。

基本作图很关键,平时掌握要熟练。

解题还要多心眼,经常总结方法显。

切勿盲目乱添线,方法灵活应多变。

分析综合方法选,困难再多也会减。

虚心勤学加苦练,成绩上升成直线。

正确熟练地掌握辅助线的作法和规律,也是迅速解题的关键,如何准确地作出需要的辅助线,简单介绍几种方法: 方法一:从已知出发作出辅助线:例1.已知:在△ABC 中,AD 是BC 边的中线,E 是AD 的中点,F 是BE AC 的交点,求证:AF=FC 21分析:题设中含有D 是BC 中点,E 是AD 中点,由此可以联想到三角形中与边中点有密 切联系的中位线,所以,可有如下2种辅助线作法:(1)过D 点作DN ∥CA ,交BF 于N ,可得N 为BF 中点,由中位线定理得DN=FC 21,再证△AEF ≌△DEN ,则有AF=DN ,进而有AF=FC 21(2)过D 点作DM ∥BF ,交AC 于M ,可得FM=CM ,FM=AF ,则有AF=FC 21方法二:分析结论,作出辅助线例2:如图,AD 是△ABC 的高,AE 是△ABC 的外接圆直径, 求证:AB ·AC=AE ·AD分析:要证AB ·AC=AE ·AD ,需证AD AB =(或AC ADAE AB =),需证△ABE ∽△ADC ), 这就需要连结BE (或CE )∠ABE=∠ADC=900(或∠ADB=∠ACE=900)又∠E=∠C (或∠B=∠E ) 因而得证。

方法三:“两头凑”(即同时分析已知和结论)作出辅助线例3:过△ABC 的顶点C 任作一直线,与边AB 及中线AD 分别交于点F 和E ; 求证:AE ∶ED=2AF ∶FB分析:已知D 是BC 中点,那么在 三角形中可过中点作平行线得中位线;若要出现结论中的AE ∶ED ,则应有一条与EF 平行的直线。

所以,过D 点作DM ∥EF 交AB 于M ,可得FMAFFM AF ED AE 22==,再证BF=2FM 即可。

方法四:找出辅助线的一般规律,将对证题时能准确地作出所需辅助线有很大帮助。

例如:在“圆”部分就有许多规律性辅助线: (1)有弦,作“垂直于弦的直径”例4:已知,如图,在以O AB 交小圆于C 、D 两点,求证:AC=BD分析:过O 点作OE ⊥AB 于E ,则 AE=BE ,CE=DE ,即可证得AC=BD(2)有直径,构成直径上的圆周角(直角) 例5:已知:如图,以△ABC 的AC 边为直径, 作⊙O 交BC 、BA 于D 、E 两点,且⋂⋂=DE CD , 求证:∠B=∠C分析:连结AD ,由于AC 为直径,则有AD ⊥BC ,又⋂⋂=DE CD ,有∠1=∠2,由内角和定理得∠B=∠C (3)见切线,连半径,证垂直例6:如图,AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,AD 和过C 点的切线互相垂直,垂足为D ,求证:AC 平分∠DAB 分析:连结OC ,由于CD 为切线,可知 OC ⊥CD ,易证:∠1=∠2,又因为∠2=∠3, 所以∠1=∠3,则可得AC 平分∠DAB(4)证切线时,“连半径,证垂直”或“作垂直,证半径” 例7:已知,直线AB 经过⊙O 上的一点,并且OA=OB ,CA=CB ; 求证:直线AB 是⊙O 的切线分析:连结OC ,要证AB 是⊙O 的切线, 需证OC ⊥AB ,由已知可证△OAC ≌△OBC , 可得∠OCA=∠OCB=900,结论得证。

例8:已知,梯形ABCD 中,AB ∥CD ,∠A=900,BC 是⊙O 径,BC=CD+AB , 求证:AD 是⊙O 的切线分析:过O 点作OE ⊥AD ,垂足为E ,要证AD 是⊙O 的切线,只要证OE 是⊙O 也就是说需要证OE=BC 21,由于∠A=900,AB ∥AB ∥CD ∥OE ,再由平行线等分线段定理得DE=EA 定理得OE=BC CD AB 21)(21=+,所以E 点在⊙O上,AD是⊙O 的切线。

(二)练习1、已知: 如图,在△ABC 中,AD =DB ,AE =EC . 求证: DE ∥BC ,DE =21BC .2、已知: 如图27.3.12所示,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AE =BE ,DF =CF . 求证: EF ∥BC ,EF =21(AD +BC ). 3、已知:如图27.3.13所示,在△ABC 中.AD=DB,BE=EC,AF=FC. 求证:AE 、DF 互相平分。

4、如图:已知:AB 为⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,M 为⋂AC 上一点,AM 的延长线交DC 的延长线于F , 求证:∠AMD=∠FMC与圆有关的辅助线常规作法解析与圆有关的几何问题,几乎涵盖了初中几何的各种基本图形与基本性质,题型的复杂程度可想而知。

为此,常常需要添加适当的辅助线将复杂的图形转化为基本图形,从而方便求解。

为帮助大家正确理解并掌握圆中有关计算或证明题的一般解法,现就圆中辅助线的常规作法分类总结如下,供同学们学习时参考——一、圆中有弦,常作弦心距(或者作垂直于弦的半径或直径,有时还要连结过弦端点的半径)例1.如图,以Rt △ABC 的直角顶点A 为圆心,直角边AB 为半径的⊙A 分别交BC 、AC 于点D 、E, 若BD=10cm ,DC=6cm ,求⊙A 的半径。

解:过A 作AH ⊥BD 于H ,则1BH BD 5cm 2==。

∵BA ⊥AC ,∴∠CAB=∠AHB=90°。

又∵∠ABH=∠CBA ,∴△ABH ∽EDACB△CBA ,∴AB CBBH AB=,∴2AB BC BH (BD DC)BH 16580cm =⋅=+⋅=⨯=,∴r AB 8045cm ===。

例2.如图,AB 是⊙O 的直径,PO ⊥AB 交⊙O 于点P ,弦PN 与AB 相交于点M ,求证:2PM PN 2PO ⋅=。

证明:过O 作OC ⊥NP 于点C ,则1PC PN 2=。

∵OC ⊥NP ,PO ⊥AB ,∴∠POM=∠PCO=90°。

又∵∠OPM=∠CPO ,∴△OPM ∽△CPO ,∴PO PMPC PO=,∴21PO PM PC PM (PN)2=⋅=⋅,即2PM PN 2PO ⋅=。

评析:求解圆中与弦有关的问题,常需作弦心距(即垂直于弦的直径或半径),其目的是构造以半径、弦心距、弦为边的直角三角形,并利用垂径定理来沟通弦、弧、弦心距之间的联系。

二、圆中有直径,常作直径所对的圆周角(在半圆中,同样可作直径所对的圆周角) 例3.如图,AB 为半圆的直径,OH ⊥AC 于H ,BH 与OC 交于E ,若BH=12,求BE 的长。

解:连结BC 。

∵ AB 为直径,∴ AC ⊥BC 。

又∵OH ⊥AC ,AO=BO ,∴ OH 12BC ,∴ ∠OHE=∠CBE ,∠HOE=∠BCE ,∴△OHE ∽△CBE ,∴HE OH 1BE BC 2==,∴22BE BH 12833==⨯=。

例4.如图,AB 是半圆的直径, C 为圆上的一点, CD ⊥AB 于D, 求证:2CD AD BD =⋅。

证明:连结AC 、BC 。

∵ AB 为直径,∴ ∠ACB=90°,∴∠1+∠2=90°。

又∵CD ⊥AB ,∴∠ADC=∠CDB=90°,∠1+∠3=90°,∴∠3=∠2,∴△BCD ∽△CAD ,∴AD CDCD BD=,即2CD AD BD =⋅。

评析:由于直径所对的圆周角为直角,所以在有关圆的证明或计算问题中,利用该性质极易构造出直角三角形,从而可以很方便地将问题转化到直角三角形中进行解决。

三、圆中有切线,常作过切点的半径(若无切点,则过圆心作切线的垂线)例5.如图,已知MN 为⊙O 的直径,AP 是⊙O 的切线,P 为切点,点A 在MN 的延长线上,若 PA=PM ,求∠A 的度数。

解:连结OP ,设∠A 的度数为x 。

∵PA=PM ,∴∠M=∠A ,同理可得∠OPM=∠M ,∴∠POA=∠OPM+∠M=2∠M=2∠A=2x 。

又∵AP 切⊙O 于点P ,∴AP ⊥OP ,∴∠A+∠POA=90°,即x +2x =90°,解之得x =30°,∴∠A=30°。

例6.如图,AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上的一点,AD 和过C 点的切线垂直,垂足为D ,求证∠1=∠2。

证明:连结OC 。

∵DC 切⊙O 于点C ,∴OC ⊥DC 。

又∵AD ⊥DC ,∴OC ∥AD ,∴∠1=∠3。

∵OA=OC,∴∠2=∠3,∴∠1=∠2。

评析:当欲求解的问题中含有圆的切线时,常常需要作出过切点的半径,利用该半径与切线的垂直关系来沟通题设与结论之间的联系。

四、圆中有特殊角,常作直径构造直角三角形(若题中有三角函数但无直角三角形,则也需作直径构造直角三角形)例7.如图, 点A 、B 、C 在⊙O 上(AC 不过O 点),若∠ACB=60°,AB=6,求⊙O 半径的长。

解:作直径AD ,连结BD 。

∵∠ACB 与∠D 都是»AB所对的圆周角,∴∠D=∠ACB=60°。

又∵AD 是直径,∴∠ABD=90°,∴AB 6AD 43sin D sin 60︒===,∴1r AD 232==。