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文檔簡介

1、-初中數(shù)學(xué)輔助線的添加淺談人們從來就是用自己的聰明才智創(chuàng)造條件解決問題的,當(dāng)問題的條件不夠時(shí),添加輔助線構(gòu)成新圖形,形成新關(guān)系,使分散的條件集中,建立與未知的橋梁,把問題轉(zhuǎn)化為自己能解決的問題,這是解決問題常用的策略。一添輔助線有二種情況:1按定義添輔助線: 如證明二直線垂直可延長使它們,相交后證交角為90°;證線段倍半關(guān)系可倍線段取中點(diǎn)或半線段加倍;證角的倍半關(guān)系也可類似添輔助線。2按根本圖形添輔助線: 每個(gè)幾何定理都有與它相對應(yīng)的幾何圖形,我們把它叫做根本圖形,添輔助線往往是具有根本圖形的性質(zhì)而根本圖形不完整時(shí)補(bǔ)完整根本圖形,因此“添線應(yīng)該叫做“補(bǔ)圖!這樣可防止亂添線,添輔助線也

2、有規(guī)律可循。舉例如下:1平行線是個(gè)根本圖形: 當(dāng)幾何中出現(xiàn)平行線時(shí)添輔助線的關(guān)鍵是添與二條平行線都相交的等第三條直線2等腰三角形是個(gè)簡單的根本圖形: 當(dāng)幾何問題中出現(xiàn)一點(diǎn)發(fā)出的二條相等線段時(shí)往往要補(bǔ)完整等腰三角形。出現(xiàn)角平分線與平行線組合時(shí)可延長平行線與角的二邊相交得等腰三角形。3等腰三角形中的重要線段是個(gè)重要的根本圖形: 出現(xiàn)等腰三角形底邊上的中點(diǎn)添底邊上的中線;出現(xiàn)角平分線與垂線組合時(shí)可延長垂線與角的二邊相交得等腰三角形中的重要線段的根本圖形。4直角三角形斜邊上中線根本圖形 出現(xiàn)直角三角形斜邊上的中點(diǎn)往往添斜邊上的中線。出現(xiàn)線段倍半關(guān)系且倍線段是直角三角形的斜邊則要添直角三角形斜邊上的中線

3、得直角三角形斜邊上中線根本圖形。5三角形中位線根本圖形 幾何問題中出現(xiàn)多個(gè)中點(diǎn)時(shí)往往添加三角形中位線根本圖形進(jìn)展證明當(dāng)有中點(diǎn)沒有中位線時(shí)則添中位線,當(dāng)有中位線三角形不完整時(shí)則需補(bǔ)完整三角形;當(dāng)出現(xiàn)線段倍半關(guān)系且與倍線段有公共端點(diǎn)的線段帶一個(gè)中點(diǎn)則可過這中點(diǎn)添倍線段的平行線得三角形中位線根本圖形;當(dāng)出現(xiàn)線段倍半關(guān)系且與半線段的端點(diǎn)是*線段的中點(diǎn),則可過帶中點(diǎn)線段的端點(diǎn)添半線段的平行線得三角形中位線根本圖形。6全等三角形: 全等三角形有軸對稱形,中心對稱形,旋轉(zhuǎn)形與平移形等;如果出現(xiàn)兩條相等線段或兩個(gè)檔相等角關(guān)于*一直線成軸對稱就可以添加軸對稱形全等三角形:或添對稱軸,或?qū)⑷切窝貙ΨQ軸翻轉(zhuǎn)。當(dāng)幾

4、何問題中出現(xiàn)一組或兩組相等線段位于一組對頂角兩邊且成一直線時(shí)可添加中心對稱形全等三角形加以證明,添加方法是將四個(gè)端點(diǎn)兩兩連結(jié)或過二端點(diǎn)添平行線7相似三角形: 相似三角形有平行線型帶平行線的相似三角形,相交線型,旋轉(zhuǎn)型;當(dāng)出現(xiàn)相比線段重疊在一直線上時(shí)中點(diǎn)可看成比為1可添加平行線得平行線型相似三角形。假設(shè)平行線過端點(diǎn)添則可以分點(diǎn)或另一端點(diǎn)的線段為平行方向,這類題目中往往有多種淺線方法。8特殊角直角三角形 當(dāng)出現(xiàn)30,45,60,135,150度特殊角時(shí)可添加特殊角直角三角形,利用45角直角三角形三邊比為1:1:2;30度角直角三角形三邊比為1:2:3進(jìn)展證明9半圓上的圓周角 出現(xiàn)直徑與半圓上的點(diǎn),

5、添90度的圓周角;出現(xiàn)90度的圓周角則添它所對弦-直徑;平面幾何中總共只有二十多個(gè)根本圖形就像房子不外有一砧,瓦,水泥,石灰,木等組成一樣。二根本圖形的輔助線的畫法1.三角形問題添加輔助線方法 方法1:有關(guān)三角形中線的題目,常將中線加倍。含有中點(diǎn)的題目,常常利用三角形的中位線,通過這種方法,把要證的結(jié)論恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移,很容易地解決了問題。方法2:含有平分線的題目,常以角平分線為對稱軸,利用角平分線的性質(zhì)和題中的條件,構(gòu)造出全等三角形,從而利用全等三角形的知識解決問題。方法3:結(jié)論是兩線段相等的題目常畫輔助線構(gòu)成全等三角形,或利用關(guān)于平分線段的一些定理。方法4:結(jié)論是一條線段與另一條線段之和等于第三

6、條線段這類題目,常采用截長法或補(bǔ)短法,所謂截長法就是把第三條線段分成兩局部,證其中的一局部等于第一條線段,而另一局部等于第二條線段。2.平行四邊形中常用輔助線的添法平行四邊形包括矩形、正方形、菱形的兩組對邊、對角和對角線都具有*些一樣性質(zhì),所以在添輔助線方法上也有共同之處,目的都是造就線段的平行、垂直,構(gòu)成三角形的全等、相似,把平行四邊形問題轉(zhuǎn)化成常見的三角形、正方形等問題處理,其常用方法有以下幾種,舉例簡解如下:1連對角線或平移對角線:2過頂點(diǎn)作對邊的垂線構(gòu)造直角三角形3連接對角線交點(diǎn)與一邊中點(diǎn),或過對角線交點(diǎn)作一邊的平行線,構(gòu)造線段平行或中位線4連接頂點(diǎn)與對邊上一點(diǎn)的線段或延長這條線段,構(gòu)

7、造三角形相似或等積三角形。5過頂點(diǎn)作對角線的垂線,構(gòu)成線段平行或三角形全等.3.梯形中常用輔助線的添法梯形是一種特殊的四邊形。它是平行四邊形、三角形知識的綜合,通過添加適當(dāng)?shù)妮o助線將梯形問題化歸為平行四邊形問題或三角形問題來解決。輔助線的添加成為問題解決的橋梁,梯形中常用到的輔助線有:1在梯形部平移一腰。2梯形外平移一腰3梯形平移兩腰4延長兩腰5過梯形上底的兩端點(diǎn)向下底作高6平移對角線7連接梯形一頂點(diǎn)及一腰的中點(diǎn)。8過一腰的中點(diǎn)作另一腰的平行線。9作中位線當(dāng)然在梯形的有關(guān)證明和計(jì)算中,添加的輔助線并不一定是固定不變的、單一的。通過輔助線這座橋梁,將梯形問題化歸為平行四邊形問題或三角形問題來解決

8、,這是解決問題的關(guān)鍵。4.圓中常用輔助線的添法在平面幾何中,解決與圓有關(guān)的問題時(shí),常常需要添加適當(dāng)?shù)妮o助線,架起題設(shè)和結(jié)論間的橋梁,從而使問題化難為易,順其自然地得到解決,因此,靈活掌握作輔助線的一般規(guī)律和常見方法,對提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力是大有幫助的。1見弦作弦心距有關(guān)弦的問題,常作其弦心距有時(shí)還須作出相應(yīng)的半徑,通過垂徑平分定理,來溝通題設(shè)與結(jié)論間的聯(lián)系。2見直徑作圓周角在題目中假設(shè)圓的直徑,一般是作直徑所對的圓周角,利用"直徑所對的圓周角是直角"這一特征來證明問題。3見切線作半徑命題的條件中含有圓的切線,往往是連結(jié)過切點(diǎn)的半徑,利用"切線與半徑垂直

9、"這一性質(zhì)來證明問題。4兩圓相切作公切線對兩圓相切的問題,一般是經(jīng)過切點(diǎn)作兩圓的公切線或作它們的連心線,通過公切線可以找到與圓有關(guān)的角的關(guān)系。5兩圓相交作公共弦對兩圓相交的問題,通常是作出公共弦,通過公共弦既可把兩圓的弦聯(lián)系起來,又可以把兩圓中的圓周角或圓心角聯(lián)系起來。作輔助線的方法一:中點(diǎn)、中位線,延線,平行線。如遇條件中有中點(diǎn),中線、中位線等,則過中點(diǎn),延長中線或中位線作輔助線,使延長的*一段等于中線或中位線;另一種輔助線是過中點(diǎn)作邊或線段的平行線,以到達(dá)應(yīng)用*個(gè)定理或造成全等的目的。二:垂線、分角線,翻轉(zhuǎn)全等連。如遇條件中,有垂線或角的平分線,可以把圖形按軸對稱的方法,并借助其

10、他條件,而旋轉(zhuǎn)180度,得到全等形,這時(shí)輔助線的做法就會應(yīng)運(yùn)而生。其對稱軸往往是垂線或角的平分線。三:邊邊假設(shè)相等,旋轉(zhuǎn)做實(shí)驗(yàn)。如遇條件中有多邊形的兩邊相等或兩角相等,有時(shí)邊角互相配合,然后把圖形旋轉(zhuǎn)一定的角度,就可以得到全等形,這時(shí)輔助線的做法仍會應(yīng)運(yùn)而生。其對稱中心,因題而異,有時(shí)沒有中心。故可分“有心和“無心旋轉(zhuǎn)兩種。四:造角、平、相似,和、差、積、商見。如遇條件中有多邊形的兩邊相等或兩角相等,欲證線段或角的和差積商,往往與相似形有關(guān)。在制造兩個(gè)三角形相似時(shí),一般地,有兩種方法:第一,造一個(gè)輔助角等于角;第二,是把三角形中的*一線段進(jìn)展平移。故作歌訣:“造角、平、相似,和差積商見。托列米

11、定理和梅葉勞定理的證明輔助線分別是造角和平移的代表五:兩圓假設(shè)相交,連心公共弦。如果條件中出現(xiàn)兩圓相交,則輔助線往往是連心線或公共弦。六:兩圓相切、離,連心,公切線。如條件中出現(xiàn)兩圓相切外切,切,或相離含、外離,則,輔助線往往是連心線或外公切線。七:切線連直徑,直角與半圓。如果條件中出現(xiàn)圓的切線,則輔助線是過切點(diǎn)的直徑或半徑使出現(xiàn)直角;相反,條件中是圓的直徑,半徑,則輔助線是過直徑或半徑端點(diǎn)的切線。即切線與直徑互為輔助線。如果條件中有直角三角形,則作輔助線往往是斜邊為直徑作輔助圓,或半圓;相反,條件中有半圓,則在直徑上找圓周角直角為輔助線。即直角與半圓互為輔助線。八:弧、弦、弦心距;平行、等距

12、、弦。如遇弧,則弧上的弦是輔助線;如遇弦,則弦心距為輔助線。如遇平行線,則平行線間的距離相等,距離為輔助線;反之,亦成立。如遇平行弦,則平行線間的距離相等,所夾的弦亦相等,距離和所夾的弦都可視為輔助線,反之,亦成立。有時(shí),圓周角,弦切角,圓心角,圓角和圓外角也存在因果關(guān)系互相聯(lián)想作輔助線。九:面積找底高,多邊變?nèi)?。如遇求面積,在條件和結(jié)論中出現(xiàn)線段的平方、乘積,仍可視為求面積,往往作底或高為輔助線,而兩三角形的等底或等高是思考的關(guān)鍵。如遇多邊形,想法割補(bǔ)成三角形;反之,亦成立。另外,我國明清數(shù)學(xué)家用面積證明勾股定理,其輔助線的做法,即“割補(bǔ)有二百多種,大多數(shù)為“面積找底高,多邊變?nèi)?。三角?/p>

13、中作輔助線的常用方法舉例一、在利用三角形三邊關(guān)系證明線段不等關(guān)系時(shí),假設(shè)直接證不出來,可連接兩點(diǎn)或延長*邊構(gòu)成三角形,使結(jié)論中出現(xiàn)的線段在一個(gè)或幾個(gè)三角形中,再運(yùn)用三角形三邊的不等關(guān)系證明,如:例1:如圖1-1:D、E為ABC兩點(diǎn),求證:ABACBDDECE.證明:法一將DE兩邊延長分別交AB、AC 于M、N,在AMN中,AMAN MDDENE;1 在BDM中,MBMDBD; 2 在CEN中,NECE; 3 由123得: AMANMBMDNEMDDENEBDCEABACBDDEEC 法二:如圖1-2, 延長BD交 AC于F,延長CE交BF于G,在ABF和GFC和GDE中有:ABAF BDDGG

14、F 三角形兩邊之和大于第三邊1GFFCGECE同上2DGGEDE同上3由123得:ABAFGFFCDGGEBDDGGFGECEDEABACBDDEEC。二、在利用三角形的外角大于任何和它不相鄰的角時(shí)如直接證不出來時(shí),可連接兩點(diǎn)或延長*邊,構(gòu)造三角形,使求證的大角在*個(gè)三角形的外角的位置上,小角處于這個(gè)三角形的角位置上,再利用外角定理:例如:如圖2-1:D為ABC的任一點(diǎn),求證:BDCBAC。分析:因?yàn)锽DC與BAC不在同一個(gè)三角形中,沒有直接的聯(lián)系,可適當(dāng)添加輔助線構(gòu)造新的三角形,使BDC處于在外角的位置,BAC處于在角的位置;證法一:延長BD交AC于點(diǎn)E,這時(shí)BDC是EDC的外角,

15、BDCDEC,同理DECBAC,BDCBAC證法二:連接AD,并延長交BC于FBDF是ABD的外角BDFBAD,同理,CDFCADBDFCDFBADCAD即:BDCBAC。注意:利用三角形外角定理證明不等關(guān)系時(shí),通常將大角放在*三角形的外角位置上,小角放在這個(gè)三角形的角位置上,再利用不等式性質(zhì)證明。三、有角平分線時(shí),通常在角的兩邊截取相等的線段,構(gòu)造全等三角形,如:例如:如圖3-1:AD為ABC的中線,且12,34,求證:BECFEF。分析:要證BECFEF ,可利用三角形三邊關(guān)系定理證明,須把BE,CF,EF移到同一個(gè)三角形中,而由12,34,可在角的兩邊截取相等的線段,利用三角形全等對應(yīng)邊

16、相等,把EN,F(xiàn)N,EF移到同一個(gè)三角形中。證明:在DA上截取DNDB,連接NE,NF,則DNDC,在DBE和DNE中:DBEDNE SASBENE全等三角形對應(yīng)邊相等同理可得:CFNF在EFN中ENFNEF三角形兩邊之和大于第三邊BECFEF。注意:當(dāng)證題有角平分線時(shí),??煽紤]在角的兩邊截取相等的線段,構(gòu)造全等三角形,然后用全等三角形的性質(zhì)得到對應(yīng)元素相等。四、有以線段中點(diǎn)為端點(diǎn)的線段時(shí),常延長加倍此線段,構(gòu)造全等三角形。例如:如圖4-1:AD為ABC的中線,且12,34,求證:BECFEF證明:延長ED至M,使DM=DE,連接CM,MF。在BDE和CDM中,BDECDMSAS又12,34

17、1234180°平角的定義32=90°,即:EDF90°FDMEDF 90°在EDF和MDF中EDFMDF SASEFMF 全等三角形對應(yīng)邊相等在CMF中,CFCMMF三角形兩邊之和大于第三邊BECFEF注:上題也可加倍FD,證法同上。注意:當(dāng)涉及到有以線段中點(diǎn)為端點(diǎn)的線段時(shí),可通過延長加倍此線段,構(gòu)造全等三角形,使題中分散的條件集中。五、有三角形中線時(shí),常延長加倍中線,構(gòu)造全等三角形。例如:如圖5-1:AD為 ABC的中線,求證:ABAC2AD。分析:要證ABAC2AD,由圖想到: ABBDAD,ACCDAD,所以有ABAC BDCDADAD2AD,左

18、邊比要證結(jié)論多BDCD,故不能直接證出此題,而由2AD想到要構(gòu)造2AD,即加倍中線,把所要證的線段轉(zhuǎn)移到同一個(gè)三角形中去。證明:延長AD至E,使DE=AD,連接BE,則AE2ADAD為ABC的中線 BDCD 中線定義在ACD和EBD中ACDEBD SASBECA全等三角形對應(yīng)邊相等在ABE中有:ABBEAE三角形兩邊之和大于第三邊ABAC2AD。常延長中線加倍,構(gòu)造全等三角形練習(xí):ABC,AD是BC邊上的中線,分別以AB邊、AC邊為直角邊各向形外作等腰直角三角形,如圖5-2, 求證EF2AD。六、截長補(bǔ)短法作輔助線。例如:如圖6-1:在ABC中,ABAC,12,P為AD上任一點(diǎn)。求證:ABAC

19、PBPC。分析:要證:ABACPBPC,想到利用三角形三邊關(guān)系定理證之,因?yàn)橛C的是線段之差,故用兩邊之差小于第三邊,從而想到構(gòu)造第三邊ABAC,故可在AB上截取AN等于AC,得ABACBN, 再連接PN,則PCPN,又在PNB中,PBPNBN,即:ABACPBPC。證明:截長法在AB上截取ANAC連接PN , 在APN和APC中APNAPC SASPCPN 全等三角形對應(yīng)邊相等在BPN中,有PBPNBN三角形兩邊之差小于第三邊BPPCABAC證明:補(bǔ)短法 延長AC至M,使AMAB,連接PM, 在ABP和AMP中ABPAMP SASPBPM 全等三角形對應(yīng)邊相等 又在PCM中有:CMPMPC(

20、三角形兩邊之差小于第三邊)ABACPBPC。七、延長邊構(gòu)造三角形:例如:如圖7-1:ACBD,ADAC于A ,BCBD于B, 求證:ADBC分析:欲證 ADBC,先證分別含有AD,BC的三角形全等,有幾種方案:ADC與BCD,AOD與BOC,ABD與BAC,但根據(jù)現(xiàn)有條件,均無法證全等,差角的相等,因此可設(shè)法作出新的角,且讓此角作為兩個(gè)三角形的公共角。證明:分別延長DA,CB,它們的延長交于E點(diǎn),ADAC BCBD CAEDBE 90° 垂直的定義 在DBE與CAE中DBECAE AASEDEC EBEA 全等三角形對應(yīng)邊相等EDEAECEB 即:ADBC。當(dāng)條件缺乏時(shí),可通過添加輔

21、助線得出新的條件,為證題創(chuàng)造條件。八 、連接四邊形的對角線,把四邊形的問題轉(zhuǎn)化成為三角形來解決。例如:如圖8-1:ABCD,ADBC 求證:AB=CD。分析:圖為四邊形,我們只學(xué)了三角形的有關(guān)知識,必須把它轉(zhuǎn)化為三角形來解決。證明:連接AC或BDABCD ADBC 12,34 兩直線平行,錯(cuò)角相等在ABC與CDA中ABCCDA ASAABCD全等三角形對應(yīng)邊相等九、有和角平分線垂直的線段時(shí),通常把這條線段延長。例如:如圖9-1:在RtABC中,ABAC,BAC90°,12,CEBD的延長于E 。求證:BD2CE 分析:要證BD2CE,想到要構(gòu)造線段2CE,同時(shí)CE與ABC的平分線垂直

22、,想到要將其延長。證明:分別延長BA,CE交于點(diǎn)F。BECF BEFBEC90° 垂直的定義在BEF與BEC中,BEFBECASACE=FE=CF 全等三角形對應(yīng)邊相等BAC=90° BECF BACCAF90°1BDA90°1BFC90°BDABFC在ABD與ACF中ABDACFAASBDCF 全等三角形對應(yīng)邊相等 BD2CE十、連接點(diǎn),構(gòu)造全等三角形。例如:如圖10-1;AC、BD相交于O點(diǎn),且ABDC,ACBD,求證:AD。分析:要證AD,可證它們所在的三角形ABO和DCO全等,而只有ABDC和對頂角兩個(gè)條件,差一個(gè)條件,難以證其全等,只

23、有另尋其它的三角形全等,由ABDC,ACBD,假設(shè)連接BC,則ABC和DCB全等,所以,證得AD。證明:連接BC,在ABC和DCB中ABCDCB (SSS)AD (全等三角形對應(yīng)邊相等)十一、取線段中點(diǎn)構(gòu)造全等三有形。例如:如圖11-1:ABDC,AD 求證:ABCDCB。分析:由ABDC,AD,想到如取AD的中點(diǎn)N,連接NB,NC,再由SAS公理有ABND,故BN,ABND。下面只需證NBCNCB,再取BC的中點(diǎn)M,連接MN,則由SSS公理有NBMNCM,所以NBCNCB。問題得證。證明:取AD,BC的中點(diǎn)N、M,連接NB,NM,NC。則AN=DN,BM=CM,在ABN和D中 ABND SA

24、SABND NBNC 全等三角形對應(yīng)邊、角相等在NBM與NCM中NMBNCM,(SSS)NBCNCB 全等三角形對應(yīng)角相等NBCABN NCBD 即ABCDCB。巧求三角形中線段的比值例1. 如圖1,在ABC中,BD:DC1:3,AE:ED2:3,求AF:FC。解:過點(diǎn)D作DG/AC,交BF于點(diǎn)G 所以DG:FCBD:BC因?yàn)锽D:DC1:3 所以BD:BC1:4 即DG:FC1:4,F(xiàn)C4DG因?yàn)镈G:AFDE:AE 又因?yàn)锳E:ED2:3 所以DG:AF3:2即 所以AF:FC:4DG1:6例2. 如圖2,BCCD,AFFC,求EF:FD解:過點(diǎn)C作CG/DE交AB于點(diǎn)G,則有EF:GCA

25、F:AC因?yàn)锳FFC 所以AF:AC1:2 即EF:GC1:2,因?yàn)镃G:DEBC:BD 又因?yàn)锽CCD所以BC:BD1:2 CG:DE1:2 即DE2GC因?yàn)镕DEDEF 所以EF:FD小結(jié):以上兩例中,輔助線都作在了“條件中出現(xiàn)的兩條線段的交點(diǎn)處,且所作的輔助線與結(jié)論中出現(xiàn)的線段平行。請?jiān)倏磧衫?,讓我們感受其中的微妙!?. 如圖3,BD:DC1:3,AE:EB2:3,求AF:FD。解:過點(diǎn)B作BG/AD,交CE延長線于點(diǎn)G。 所以DF:BGCD:CB因?yàn)锽D:DC1:3 所以CD:CB3:4 即DF:BG3:4,因?yàn)锳F:BGAE:EB 又因?yàn)锳E:EB2:3所以AF:BG2:3 即所以

26、AF:DF例4. 如圖4,BD:DC1:3,AFFD,求EF:FC。解:過點(diǎn)D作DG/CE,交AB于點(diǎn)G所以EF:DGAF:AD因?yàn)锳FFD 所以AF:AD1:2 圖4即EF:DG1:2 因?yàn)镈G:CEBD:BC,又因?yàn)锽D:CD1:3, 所以BD:BC1:4即DG:CE1:4,CE4DG因?yàn)镕CCEEF所以EF:FC1:7練習(xí):1. 如圖5,BDDC,AE:ED1:5,求AF:FB。2. 如圖6,AD:DB1:3,AE:EC3:1,求BF:FC。 答案:1、1:10; 2. 9:1初中幾何輔助線一 初中幾何常見輔助線口訣人說幾何很困難,難點(diǎn)就在輔助線。輔助線,如何添.把握定理和概念。還要刻苦

27、加鉆研,找出規(guī)律憑經(jīng)歷。三角形圖中有角平分線,可向兩邊作垂線。也可將圖對折看,對稱以后關(guān)系現(xiàn)。角平分線平行線,等腰三角形來添。角平分線加垂線,三線合一試試看。線段垂直平分線,常向兩端把線連。線段和差及倍半,延長縮短可試驗(yàn)。線段和差不等式,移到同一三角去。三角形中兩中點(diǎn),連接則成中位線。三角形中有中線,延長中線等中線。四邊形平行四邊形出現(xiàn),對稱中心等分點(diǎn)。梯形問題巧轉(zhuǎn)換,變?yōu)楹?。平移腰,移對角,兩腰延長作出高。如果出現(xiàn)腰中點(diǎn),細(xì)心連上中位線。上述方法不奏效,過腰中點(diǎn)全等造。證相似,比線段,添線平行成習(xí)慣。等積式子比例換,尋找線段很關(guān)鍵。直接證明有困難,等量代換少麻煩。斜邊上面作高線,比例中項(xiàng)一大

28、片。圓形半徑與弦長計(jì)算,弦心距來中間站。圓上假設(shè)有一切線,切點(diǎn)圓心半徑連。切線長度的計(jì)算,勾股定理最方便。要想證明是切線,半徑垂線仔細(xì)辨。是直徑,成半圓,想成直角徑連弦?;∮兄悬c(diǎn)圓心連,垂徑定理要記全。圓周角邊兩條弦,直徑和弦端點(diǎn)連。弦切角邊切線弦,同弧對角等找完。要想作個(gè)外接圓,各邊作出中垂線。還要作個(gè)接圓,角平分線夢圓如果遇到相交圓,不要忘作公共弦。外相切的兩圓,經(jīng)過切點(diǎn)公切線。假設(shè)是添上連心線,切點(diǎn)肯定在上面。要作等角添個(gè)圓,證明題目少困難。注意點(diǎn)輔助線,是虛線,畫圖注意勿改變。假設(shè)圖形較分散,對稱旋轉(zhuǎn)去實(shí)驗(yàn)。根本作圖很關(guān)鍵,平時(shí)掌握要熟練。解題還要多心眼,經(jīng)??偨Y(jié)方法顯。切勿盲目亂添線

29、,方法靈活應(yīng)多變。分析綜合方法選,困難再多也會減。虛心勤學(xué)加苦練,成績上升成直線。二 由角平分線想到的輔助線 口訣:圖中有角平分線,可向兩邊作垂線。也可將圖對折看,對稱以后關(guān)系現(xiàn)。角平分線平行線,等腰三角形來添。角平分線加垂線,三線合一試試看。角平分線具有兩條性質(zhì):a、對稱性;b、角平分線上的點(diǎn)到角兩邊的距離相等。對于有角平分線的輔助線的作法,一般有兩種。從角平分線上一點(diǎn)向兩邊作垂線;利用角平分線,構(gòu)造對稱圖形如作法是在一側(cè)的長邊上截取短邊。通常情況下,出現(xiàn)了直角或是垂直等條件時(shí),一般考慮作垂線;其它情況下考慮構(gòu)造對稱圖形。至于選取哪種方法,要結(jié)合題目圖形和條件。與角有關(guān)的輔助線一、截取構(gòu)全等

30、幾何的證明在于猜想與嘗試,但這種嘗試與猜想是在一定的規(guī)律根本之上的,希望同學(xué)們能掌握相關(guān)的幾何規(guī)律,在解決幾何問題膽地去猜想,按一定的規(guī)律去嘗試。下面就幾何中常見的定理所涉及到的輔助線作以介紹。如圖1-1,AOC=BOC,如取OE=OF,并連接DE、DF,則有OEDOFD,從而為我們證明線段、角相等創(chuàng)造了條件。例1 如圖1-2,AB/CD,BE平分BCD,CE平分BCD,點(diǎn)E在AD上,求證:BC=AB+CD。分析:此題中就涉及到角平分線,可以利用角平分線來構(gòu)造全等三角形,即利用解平分線來構(gòu)造軸對稱圖形,同時(shí)此題也是證明線段的和差倍分問題,在證明線段的和差倍分問題中常用到的方法是延長法或截取法來

31、證明,延長短的線段或在長的線段長截取一局部使之等于短的線段。但無論延長還是截取都要證明線段的相等,延長要證明延長后的線段與*條線段相等,截取要證明截取后剩下的線段與*條線段相等,進(jìn)而到達(dá)所證明的目的。簡證:在此題中可在長線段BC上截取BF=AB,再證明CF=CD,從而到達(dá)證明的目的。這里面用到了角平分線來構(gòu)造全等三角形。另外一個(gè)全等自已證明。此題的證明也可以延長BE與CD的延長線交于一點(diǎn)來證明。自已試一試。例2 :如圖1-3,AB=2AC,BAD=CAD,DA=DB,求證DCAC分析:此題還是利用角平分線來構(gòu)造全等三角形。構(gòu)造的方法還是截取線段相等。其它問題自已證明。例3 :如圖1-4,在AB

32、C中,C=2B,AD平分BAC,求證:AB-AC=CD分析:此題的條件中還有角的平分線,在證明中還要用到構(gòu)造全等三角形,此題還是證明線段的和差倍分問題。用到的是截取法來證明的,在長的線段上截取短的線段,來證明。試試看可否把短的延長來證明呢.練習(xí)1 在ABC中,AD平分BAC,B=2C,求證:AB+BD=AC2 :在ABC中,CAB=2B,AE平分CAB交BC于E,AB=2AC,求證:AE=2CE3 :在ABC中,AB>AC,AD為BAC的平分線,M為AD上任一點(diǎn)。求證:BM-CM>AB-AC4 :D是ABC的BAC的外角的平分線AD上的任一點(diǎn),連接DB、DC。求證:BD+CD>

33、;AB+AC。二、角分線上點(diǎn)向角兩邊作垂線構(gòu)全等過角平分線上一點(diǎn)向角兩邊作垂線,利用角平分線上的點(diǎn)到兩邊距離相等的性質(zhì)來證明問題。例1 如圖2-1,AB>AD, BAC=FAC,CD=BC。求證:ADC+B=180分析:可由C向BAD的兩邊作垂線。近而證ADC與B之和為平角。例2 如圖2-2,在ABC中,A=90,AB=AC,ABD=CBD。求證:BC=AB+AD分析:過D作DEBC于E,則AD=DE=CE,則構(gòu)造出全等三角形,從而得證。此題是證明線段的和差倍分問題,從中利用了相當(dāng)于截取的方法。例3 如圖2-3,ABC的角平分線BM、相交于點(diǎn)P。求證:BAC的平分線也經(jīng)過點(diǎn)P。分析:連接

34、AP,證AP平分BAC即可,也就是證P到AB、AC的距離相等。練習(xí):1如圖2-4AOP=BOP=15,PC/OA,PDOA, 如果PC=4,則PD= A 4 B 3 C 2 D 12在ABC中,C=90,AD平分CAB,CD=1.5,DB=2.5.求AC。3:如圖2-5, BAC=CAD,AB>AD,CEAB,AE=AB+AD.求證:D+B=180。4.:如圖2-6,在正方形ABCD中,E為CD 的中點(diǎn),F(xiàn)為BC 上的點(diǎn),F(xiàn)AE=DAE。求證:AF=AD+CF。5 :如圖2-7,在RtABC中,ACB=90,CDAB,垂足為D,AE平分CAB交CD于F,過F作FH/AB交BC于H。求證C

35、F=BH。三:作角平分線的垂線構(gòu)造等腰三角形從角的一邊上的一點(diǎn)作角平分線的垂線,使之與角的兩邊相交,則截得一個(gè)等腰三角形,垂足為底邊上的中點(diǎn),該角平分線又成為底邊上的中線和高,以利用中位線的性質(zhì)與等腰三角形的三線合一的性質(zhì)。如果題目中有垂直于角平分線的線段,則延長該線段與角的另一邊相交。例1 :如圖3-1,BAD=DAC,AB>AC,CDAD于D,H是BC中點(diǎn)。求證:DH=AB-AC分析:延長CD交AB于點(diǎn)E,則可得全等三角形。問題可證。例2 :如圖3-2,AB=AC,BAC=90,AD為ABC的平分線,CEBE.求證:BD=2CE。分析:給出了角平分線給出了邊上的一點(diǎn)作角平分線的垂線,

36、可延長此垂線與另外一邊相交,近而構(gòu)造出等腰三角形。例3:如圖3-3在ABC中,AD、AE分別BAC的、外角平分線,過頂點(diǎn)B作BFAD,交AD的延長線于F,連結(jié)FC并延長交AE于M。求證:AM=ME。分析:由AD、AE是BAC外角平分線,可得EAAF,從而有BF/AE,所以想到利用比例線段證相等。例4 :如圖3-4,在ABC中,AD平分BAC,AD=AB,CMAD交AD延長線于M。求證:AM=AB+AC分析:題設(shè)中給出了角平分線AD,自然想到以AD為軸作對稱變換,作ABD關(guān)于AD的對稱AED,然后只需證DM=EC,另外由求證的結(jié)果AM=AB+AC,即2AM=AB+AC,也可嘗試作ACM關(guān)于CM的

37、對稱FCM,然后只需證DF=CF即可。練習(xí):1 :在ABC中,AB=5,AC=3,D是BC中點(diǎn),AE是BAC的平分線,且CEAE于E,連接DE,求DE。2 BE、BF分別是ABC的ABC的角與外角的平分線,AFBF于F,AEBE于E,連接EF分別交AB、AC于M、N,求證MN=BC四、以角分線上一點(diǎn)做角的另一邊的平行線有角平分線時(shí),常過角平分線上的一點(diǎn)作角的一邊的平行線,從而構(gòu)造等腰三角形。或通過一邊上的點(diǎn)作角平分線的平行線與另外一邊的反向延長線相交,從而也構(gòu)造等腰三角形。如圖4-1和圖4-2所示。12ACDB例4 如圖,AB>AC, 1=2,求證:ABAC>BDCD。例5 如圖,

38、BC>BA,BD平分ABC,且AD=CD,求證:A+C=180。BDCAABECD例6 如圖,ABCD,AE、DE分別平分BAD各ADE,求證:AD=AB+CD。練習(xí):1. ,如圖,C=2A,AC=2BC。求證:ABC是直角三角形。CAB2:如圖,AB=2AC,1=2,DA=DB,求證:DCACABDC123CE、AD是ABC的角平分線,B=60°,求證:AC=AE+CDAEBDC4:如圖在ABC中,A=90°,AB=AC,BD是ABC的平分線,求證:BC=AB+ADABCD三 由線段和差想到的輔助線口訣:線段和差及倍半,延長縮短可試驗(yàn)。線段和差不等式,移到同一三角去

39、。遇到求證一條線段等于另兩條線段之和時(shí),一般方法是截長補(bǔ)短法:1、截長:在長線段中截取一段等于另兩條中的一條,然后證明剩下局部等于另一條;2、補(bǔ)短:將一條短線段延長,延長局部等于另一條短線段,然后證明新線段等于長線段。對于證明有關(guān)線段和差的不等式,通常會聯(lián)系到三角形中兩線段之和大于第三邊、之差小于第三邊,故可想方法放在一個(gè)三角形中證明。一、 在利用三角形三邊關(guān)系證明線段不等關(guān)系時(shí),如直接證不出來,可連接兩點(diǎn)或廷長*邊構(gòu)成三角形,使結(jié)論中出現(xiàn)的線段在一個(gè)或幾個(gè)三角形中,再運(yùn)用三角形三邊的不等關(guān)系證明,如:例1、 如圖1-1:D、E為ABC兩點(diǎn),求證:AB+AC>BD+DE+CE.證明:法一

40、將DE兩邊延長分別交AB、AC于M、N,在AMN中,AM+AN>MD+DE+NE;1在BDM中,MB+MD>BD;2在CEN中,+NE>CE;3由1+2+3得:AM+AN+MB+MD+NE>MD+DE+NE+BD+CEAB+AC>BD+DE+EC法二:圖1-2延長BD交AC于F,廷長CE交BF于G,在ABF和GFC和GDE中有:AB+AF>BD+DG+GF三角形兩邊之和大于第三邊1GF+FC>GE+CE同上2DG+GE>DE同上3由1+2+3得:AB+AF+GF+FC+DG+GE>BD+DG+GF+GE+CE+DEAB+AC>BD+D

41、E+EC。二、 在利用三角形的外角大于任何和它不相鄰的角時(shí)如直接證不出來時(shí),可連接兩點(diǎn)或延長*邊,構(gòu)造三角形,使求證的大角在*個(gè)三角形的外角的位置上,小角處于這個(gè)三角形的角位置上,再利用外角定理:例如:如圖2-1:D為ABC的任一點(diǎn),求證:BDC>BAC。分析:因?yàn)锽DC與BAC不在同個(gè)三角形中,沒有直接的聯(lián)系,可適當(dāng)添加輔助線構(gòu)造新的三角形,使BDC處于在外角的位置,BAC處于在角的位置;證法一:延長BD交AC于點(diǎn)E,這時(shí)BDC是EDC的外角,BDC>DEC,同理DEC>BAC,BDC>BAC證法二:連接AD,并廷長交BC于F,這時(shí)BDF是ABD的外角,BDF>

42、BAD,同理,CDF>CAD,BDF+CDF>BAD+CAD,即:BDC>BAC。注意:利用三角形外角定理證明不等關(guān)系時(shí),通常將大角放在*三角形的外角位置上,小角放在這個(gè)三角形的角位置上,再利用不等式性質(zhì)證明。三、 有角平分線時(shí),通常在角的兩邊截取相等的線段,構(gòu)造全等三角形,如:例如:如圖3-1:AD為ABC的中線,且1=2,3=4,求證:BE+CF>EF。分析:要證BE+CF>EF,可利用三角形三邊關(guān)系定理證明,須把BE,CF,EF移到同一個(gè)三角形中,而由1=2,3=4,可在角的兩邊截取相等的線段,利用三角形全等對應(yīng)邊相等,把EN,F(xiàn)N,EF移到同個(gè)三角形中。證

43、明:在DN上截取DN=DB,連接NE,NF,則DN=DC,在DBE和NDE中:DN=DB輔助線作法1=2ED=ED公共邊DBENDESASBE=NE全等三角形對應(yīng)邊相等同理可得:CF=NF在EFN中EN+FN>EF三角形兩邊之和大于第三邊BE+CF>EF。注意:當(dāng)證題有角平分線時(shí),??煽紤]在角的兩邊截取相等的線段,構(gòu)造全等三角形,然后用全等三角形的對應(yīng)性質(zhì)得到相等元素。四、 截長補(bǔ)短法作輔助線。例如:如圖6-1:在ABC中,AB>AC,1=2,P為AD上任一點(diǎn)求證:AB-AC>PB-PC。分析:要證:AB-AC>PB-PC,想到利用三角形三邊關(guān)系,定理證之,因?yàn)橛?/p>

44、證的線段之差,故用兩邊之差小于第三邊,從而想到構(gòu)造第三邊AB-AC,故可在AB上截取AN等于AC,得AB-AC=BN,再連接PN,則PC=PN,又在PNB中,PB-PN<BN,即:AB-AC>PB-PC。證明:截長法在AB上截取AN=AC連接PN,在APN和APC中AN=AC輔助線作法1=2AP=AP公共邊APNAPCSAS,PC=PN全等三角形對應(yīng)邊相等在BPN中,有PB-PN<BN三角形兩邊之差小于第三邊BP-PC<AB-AC證明:補(bǔ)短法延長AC至M,使AM=AB,連接PM,在ABP和AMP中AB=AM輔助線作法1=2AP=AP公共邊ABPAMPSASPB=PM全等

45、三角形對應(yīng)邊相等又在PCM中有:CM>PM-PC(三角形兩邊之差小于第三邊)AB-AC>PB-PC。DAECB例1如圖,AC平分BAD,CEAB,且B+D=180°,求證:AE=AD+BE。例2如圖,在四邊形ABCD中,AC平分BAD,CEAB于E,AD+AB=2AE,求證:ADC+B=180º例3:如圖,等腰三角形ABC中,AB=AC,A=108°,BD平分ABC。DCBA求證:BC=AB+DC。MBDCA例4如圖,RtABC中,ACB=90°,AD是CAB的平分線,DMAB于M,且AM=MB。求證:CD=DB。1如圖,ABCD,AE、DE

46、分別平分BAD各ADE,求證:AD=AB+CD。EDCBA2.如圖,ABC中,BAC=90°,AB=AC,AE是過A的一條直線,且B,C在AE的異側(cè),BDAE于D,CEAE于E。求證:BD=DE+CE四 由中點(diǎn)想到的輔助線 口訣:三角形中兩中點(diǎn),連接則成中位線。三角形中有中線,延長中線等中線。在三角形中,如果一點(diǎn)是三角形*一邊上的中點(diǎn),則首先應(yīng)該聯(lián)想到三角形的中線、中位線、加倍延長中線及其相關(guān)性質(zhì)直角三角形斜邊中線性質(zhì)、等腰三角形底邊中線性質(zhì),然后通過探索,找到解決問題的方法。一、中線把原三角形分成兩個(gè)面積相等的小三角形即如圖1,AD是ABC的中線,則SABD=SACD=SABC因?yàn)?/p>

47、ABD與ACD是等底同高的。例1如圖2,ABC中,AD是中線,延長AD到E,使DE=AD,DF是DCE的中線。ABC的面積為2,求:CDF的面積。解:因?yàn)锳D是ABC的中線,所以SACD=SABC=×2=1,又因CD是ACE的中線,故SCDE=SACD=1,因DF是CDE的中線,所以SCDF=SCDE=×1=。CDF的面積為。二、由中點(diǎn)應(yīng)想到利用三角形的中位線例2如圖3,在四邊形ABCD中,AB=CD,E、F分別是BC、AD的中點(diǎn),BA、CD的延長線分別交EF的延長線G、H。求證:BGE=CHE。證明:連結(jié)BD,并取BD的中點(diǎn)為M,連結(jié)ME、MF,ME是BCD的中位線,ME

48、CD,MEF=CHE,MF是ABD的中位線,MFAB,MFE=BGE,AB=CD,ME=MF,MEF=MFE,從而BGE=CHE。三、由中線應(yīng)想到延長中線例3圖4,ABC中,AB=5,AC=3,連BC上的中線AD=2,求BC的長。解:延長AD到E,使DE=AD,則AE=2AD=2×2=4。在ACD和EBD中,AD=ED,ADC=EDB,CD=BD,ACDEBD,AC=BE,從而BE=AC=3。在ABE中,因AE2+BE2=42+32=25=AB2,故E=90°,BD=,故BC=2BD=2。例4如圖5,ABC中,AD是BAC的平分線,AD又是BC邊上的中線。求證:ABC是等腰

49、三角形。證明:延長AD到E,使DE=AD。仿例3可證:BEDCAD,故EB=AC,E=2,又1=2,1=E,AB=EB,從而AB=AC,即ABC是等腰三角形。四、直角三角形斜邊中線的性質(zhì)例5如圖6,梯形ABCD中,AB/DC,ACBC,ADBD,求證:AC=BD。證明:取AB的中點(diǎn)E,連結(jié)DE、CE,則DE、CE分別為RtABD,RtABC斜邊AB上的中線,故DE=CE=AB,因此CDE=DCE。AB/DC,CDE=1,DCE=2,1=2,在ADE和BCE中,DE=CE,1=2,AE=BE,ADEBCE,AD=BC,從而梯形ABCD是等腰梯形,因此AC=BD。五、角平分線且垂直一線段,應(yīng)想到等

50、腰三角形的中線例6如圖7,ABC是等腰直角三角形,BAC=90°,BD平分ABC交AC于點(diǎn)D,CE垂直于BD,交BD的延長線于點(diǎn)E。求證:BD=2CE。證明:延長BA,CE交于點(diǎn)F,在BEF和BEC中,1=2,BE=BE,BEF=BEC=90°,BEFBEC,EF=EC,從而CF=2CE。又1+F=3+F=90°,故1=3。在ABD和ACF中,1=3,AB=AC,BAD=CAF=90°,ABDACF,BD=CF,BD=2CE。注:此例中BE是等腰BCF的底邊CF的中線。六中線延長口訣:三角形中有中線,延長中線等中線。題目中如果出現(xiàn)了三角形的中線,常延長加

51、倍此線段,再將端點(diǎn)連結(jié),便可得到全等三角形。例一:如圖4-1:AD為ABC的中線,且1=2,3=4,求證:BE+CF>EF。證明:廷長ED至M,使DM=DE,連接CM,MF。在BDE和CDM中,BD=CD中點(diǎn)定義1=5對頂角相等ED=MD輔助線作法BDECDMSAS又1=2,3=41+2+3+4=180°平角的定義3+2=90°即:EDF=90°FDM=EDF=90°在EDF和MDF中ED=MD輔助線作法EDF=FDM已證DF=DF公共邊EDFMDFSASEF=MF全等三角形對應(yīng)邊相等在CMF中,CF+CM>MF三角形兩邊之和大于第三邊BE+CF>EF上題也可加倍FD,證法同上。注意:當(dāng)涉及到有以線段中點(diǎn)為端點(diǎn)的線段時(shí),可通過延長加倍此線段,構(gòu)造全等三角形,使題中分散的條件集中。例二:如圖5-1:AD為ABC的中線,求證:AB+AC>2AD。分析:要證AB+AC>2AD,由圖想到:AB+BD>AD,AC+CD>AD,所以有AB+AC+BD+CD>AD+AD=2AD,左邊比要證結(jié)論多BD+CD,故不能直接證出此題,而由2AD想到要構(gòu)造2AD,即加倍中線,把所要證的線段轉(zhuǎn)移到同一個(gè)三角形中去證明:延長AD至E,使

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