构造等腰三角形解题的辅助线做法

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构造等腰三角形解题的辅助线做法

吕海艳

等腰三角形是一种特殊的三角形,常与全等三角形的相关知识结合在一起考查。在许多几何问题中,通常需要构造等腰三角形才能使问题获解。那么如何构造等腰三角形呢?一般有以下四种方法:

(1)依据平行线构造等腰三角形;

(2)依据倍角关系构造等腰三角形;

(3)依据角平分线+垂线构造等腰三角形;

(4)依据120°角或60°角,常补形构造等边三角形。

1、依据平行线构造等腰三角形

例1:如图。△ABC中,AB=AB,E为AB上一点,F为AC延长线上一点,且BE=CF,EF交BC于D,求证DE=DF.

[点拔]:若证DE=DF,则联想到D是EF的中点,中点的两旁容易构造全等三角形,方法是过E或F作平行线,构造X型的基本图形,只需证两个三角形全等即可。

证明:过E作EG∥AC交BC于G

∴∠1=∠ACB,∠2=∠F

∵AB=AC

∴∠B=∠ACB

∴∠1=∠B

∴BE=GE

∵BE=CF

∴GE=CF

在△EDG和△FDC中

∠3=∠4

∠2=∠F

GE=CF

∴△EDG≌△FDC

∴DE=DF

[评注]:此题过E作AC的平行线后,构造了等腰△BEG,从而达到转化线段的目的。

2、依据倍角关系构造等腰三角形

例2:如图。△ABC中,∠ABC=2∠C,AD是∠BAC的平分线

求证:AB+BD=AB

[点拔]:在已知条件中出现了一个角是另一个角的2倍,可延长CB,构造等腰三角形,问题即可解决。

证明:延长CB至E,使BE=BA,

连接AE

∵BE=BA

∴∠BAE=∠E

∵∠ABC=2∠C, ∠ABC=∠E+∠BAE=2∠E

∴∠C=∠E

AC=AE

∵AD平分∠BAC

∴∠1=∠2

∴∠EAD=∠BAE+∠1=∠E+∠1=∠C+∠2=∠BDA

∴EA=ED

∵ED=EB+BD,EB=AB,AC=AE

∴AC=AB+BD

[评注]:当一个三角形中出现了一个角是另一个角的2倍时,我们就可以通过转化倍角寻找等腰三角形。

3、依据角平分线+垂线,构造等腰三角形

例3,如图。△ABC中,AB=AC,∠BAC=90,BF平分∠ABC,CD⊥BD 交BF的延长线于D,求证:BF=2CD

[点拔]:遇到BD平分∠ABC且BD⊥CD,可延长CD、BA交于E,使角平分线BD又成为底边上的中线和高。

证明:分别延长BA、CD交于点E

∵CD⊥BD

∴∠BDC=∠BDE=90°

∴∠1+∠E=90°

∵∠BAC=90°

∴∠3+∠E=90°

∴∠1=∠3

在△BAF和△CAE中

∠1=∠3

AB=AC

∠BAC=∠CAE=90°

∴△BAF≌△CAE

∴BF=CE

在△BDE和△BCD中

∠1=∠2

BD=BD

∠BDE=∠BDC

∴△BDE≌△BDC

∴CD=ED

∴CE=2CD

∵BF=CE

∴BF=2CD

[评注]:当一个三角形中出现垂直于角平分线的线段时,通常延长此线段与角的另一边相交,我们就可以寻找到等腰三角形。

4、依据60°角或120°角,常补形构造等边三角形

例4,、如图。∠BAD=120° BD=DC AB+AD=AC

求证:AC平分∠BAD

{点拨}:由AB+AD=AC知,应延长BA,将AB+AD集中成为一条线段,

使AE=AD 则∠EAD=60°△ADE为等边三角形,余下的只要证∠CAD=60°既得证明:延长BA到E,使AE=AD 连接DE

∵∠BAD=120°

∴∠DAE=180-120=60°

又AE=AD

∴△DAE是等边三角形

∴DE=AD ∠E=60°

∵BE=AB+AE AC=AB+AD

AE=AD

∴BE=AC

在△BDE和△CDA中

BD=CD

BE=CA

DE=AD

∴△BDE≌△CDA

∴∠CAD=∠E=60°

∵∠BAD=120°

∴∠BAC=∠CAD=60°

∴AC平分∠BAD

{评注}:在三角形的问题中,120°角也是常见角,可以利用120°的外角找到60°的角,经过添加线段的关系,构造等边三角形。