初中几何常见辅助线做法
一、三角形常见辅助线做法
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,常常做三角形的中位线,把结论恰当的转移 例1、如图5-1:AD为△ABC的中线,求证:AB+AC>2AD。
【分析】:要证AB+AC>2AD,由图想到: AB+BD>AD,AC+CD>AD,所以有AB+AC+ BD+CD>AD+AD=2AD,左边比要证结论多BD+CD,故不能直接证出此题,而由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。
证明:延长AD至E,使DE=AD,连接BE,那么AE=2AD
BADC∵AD为△ABC的中线 〔〕 ∴BD=CD 〔中线定义〕 在△ACD和△EBD中
BDCD(已证)ADCEDB(对顶角相等) ADED(辅助线的作法)E图51∴△ACD≌△EBD 〔SAS〕 ∴BE=CA〔全等三角形对应边相等〕
∵在△ABE中有:AB+BE>AE〔三角形两边之和大于第三边〕 ∴AB+AC>2AD。
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例2、如图4-1:AD为△ABC的中线,且∠1=∠2,∠3=∠4,求证:BE+CF>EF 证明:延长ED至M,使DM=DE,连接 CM,MF。在△BDE和△CDM中,
BDCD(中点的定义)∵1CDM(对顶角相等) EDMD(辅助线的作法)AEF2341DCB∴△BDE≌△CDM 〔SAS〕
图41M 又∵∠1=∠2,∠3=∠4 〔〕 ∠1+∠2+∠3+∠4=180°〔平角的定义〕 ∴∠3+∠2=90°,即:∠EDF=90° ∴∠FDM=∠EDF =90° 在△EDF和△MDF中
EDMD(辅助线的作法)∵EDFFDM(已证) DFDF(公共边)∴△EDF≌△MDF 〔SAS〕
∴EF=MF 〔全等三角形对应边相等〕
∵在△CMF中,CF+CM>MF〔三角形两边之和大于第三边〕 ∴BE+CF>EF
【备注】:上题也可加倍FD,证法同上。当涉及到有以线段中点为端点的线段时,可通过延长加倍此线段,构造全等三角形,使题中分散的条件集中。
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例3、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, ∴ME
CD,∴∠MEF=∠CHE,
∵MF是ΔABD的中位线, ∴MF
AB,∴∠MFE=∠BGE,
∵AB=CD,∴ME=MF,∴∠MEF=∠MFE, 从而∠BGE=∠CHE。
方法2:含有角平分线的题目,利用角平分线的性质做垂线,或构造出全等三角形 例4、如图2-1,AB>AD, ∠BAC=∠FAC,CD=BC。求证:∠ADC+∠B=180 分析:可由C向∠BAD的两边作垂线。近而证∠ADC与∠B之和为平角。
BDEFA
例5、:如图3-1,∠BAD=∠DAC,AB>AC,CD⊥AD于D,H是BC中点。 求证:DH=
1〔AB-AC〕 2C图2-1A【分析】:延长CD交AB于点E,那么可得全等三角形。问题可证。
EBDHC图示3-1jz*
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例6、:如图3-2,AB=AC,∠BAC=90 ,BD为∠ABC的平分线,CE⊥BE. 求证:BD=2CE。
AF【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。
方法3 :证明两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
BDE图3-2C例7、如图2-2,在△ABC中,∠A=90 °,AB=AC,∠ABD=∠CBD。求证:BC=AB+AD
【分析】:截长法:在BC上取BE=AB,连接DE,证明△ABD≌△EBD, 那么AD=DE=CE,结论可证
补短法:延长BA到F,使BF=BC,连接DF,证明△BCD≌△BFDB , ∠F=∠C=45°,AF=AD,结论可证
例8:如图6-1:在△ABC中,AB>AC,∠1=∠2,P为
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A D
C
A21NPD图61CBM. .
AD上任一点。
求证:AB-AC>PB-PC。
【分析】:要证:AB-AC>PB-PC,想到利用三角形三边关系定理证之,因为欲证的是线段之差,故用两边之差小于第三边,从而想到构造第三边AB-AC,故可在AB上截取AN等于AC,得AB-AC=BN, 再连接PN,那么PC=PN,又在△PNB中,PB-PN<BN,即:AB-AC>PB-PC。 证明:〔截长法〕
在AB上截取AN=AC连接PN , 在△APN和△APC中
ANAC(辅助线的作法)∵ 12(已知)APAP(公共边)∴△APN≌△APC 〔SAS〕
∴PC=PN 〔全等三角形对应边相等〕
∵在△BPN中,有 PB-PN<BN 〔三角形两边之差小于第三边〕 ∴BP-PC<AB-AC
证明:〔补短法〕 延长AC至M,使AM=AB,连接PM, 在△ABP和△AMP中
ABAM(辅助线的作法)∵ 12(已知)APAP(公共边)∴△ABP≌△AMP 〔SAS〕
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∴PB=PM 〔全等三角形对应边相等〕
又∵在△PCM中有:CM>PM-PC(三角形两边之差小于第三边) ∴AB-AC>PB-PC。 二、梯形常用辅助线做法
通常情况下,通过做辅助线,把梯形转化为三角形、平行四边形,是解梯形问题的根本思路。至于选取哪种方法,要结合题目图形和条件。常见的几种辅助线的作法如下:
作法 平移腰,转化为三角形、平行四边形。 平移对角线。转化为三角形、平行四边形。 延长两腰,转化为三角形。 BCBCE图形 ADCBE AD EAD 作高,转化为直角三角形和矩形。 BADCEF A中位线与腰中点连线。 DEBCF jz*
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例1. 如下列图,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Rt△DAE中,由勾股定理,得 AE2=DE2-AD2,即AE2=172-152=64. 所以AE=8.
所以BE=AB-AE=16-8=8. 即CD=8.
例2、如图,在梯形ABCD中,AD//BC,∠B+∠C=90°,AD=1,BC=3,E、F分别是AD、BC的中点,连接EF,求EF的长。
AEBABDCDC
解:过点E分别作AB、CD的平行线,交BC于点G、H,可得 ∠EGH+∠EHG=∠B+∠C=90° 那么△EGH是直角三角形
因为E、F分别是AD、BC的中点,容易证得F是GH的中点
11所以EFGH(BCBGCH)
2211(BCAEDE)[BC(AEDE)]2211(BCAD)(31)122 例3、:梯形ABCD中,AD//BC,AD=1,BC=4,BD=3,AC=4,求梯形ABCD的面积.
解:如图,作DE∥AC,交BC的延长线于E点. ∵AD∥BC ∴四边形ACED是平行四边形
A
D jz*
B
H
C
E
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∴BE=BC+CE=BC+AD=4+1=5,DE=AC=4 ∵在△DBE中, BD=3,DE=4,BE=5 ∴∠BDE=90°.
作DH⊥BC于H,那么DHBDED12 BE5S梯形ABCD(ADBC)DH251256. 2例4、如图,在梯形ABCD中,AD//BC,∠B=50°,∠C=80°,AD=2,BC=5,求CD的长。
解:延长BA、CD交于点E。 在△BCE中,∠B=50°,∠C=80°。
所以∠E=50°,从而BC=EC=5,同理可得AD=ED=2 所以CD=EC-ED=5-2=3
例5、如图,在直角梯形ABCD中,AB//DC,∠ABC=90°,AB=2DC,对角线AC⊥BD,垂足为F,过点F作EF//AB,交AD于点E,求证:四边形ABFE是等腰梯形。 证:过点D作DG⊥AB于点G,
那么易知四边形DGBC是矩形,所以DC=BG。 因为AB=2DC,所以AG=GB。 从而DA=DB,于是∠DAB=∠DBA。 又EF//AB,所以四边形ABFE是等腰梯形。
例6、如图,在梯形ABCD中,AD为上底,AB>CD,求证:BD>AC。 证:作AE⊥BC于E,作DF⊥BC于F,那么易知AE=DF。 在Rt△ABE和Rt△DCF中,
因为AB>CD,AE=DF。
所以由勾股定理得BE>CF。即BF>CE。 在Rt△BDF和Rt△CAE中 由勾股定理得BD>AC
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例7、如图,在梯形ABCD中,AB//DC,O是BC的中点,∠AOD=90°,求证:AB+CD=AD。
证:取AD的中点E,连接OE,那么易知OE是梯形ABCD的中位线,
1 从而OE=〔AB+CD〕①
2在△AOD中,∠AOD=90°,AE=DE 所以OE1AD② 2由①、②得AB+CD=AD。
例8、在梯形ABCD中,AD∥BC, ∠BAD=900,E是DC上的中点,连接AE和BE, 求证:∠AEB=2∠CBE。
解:分别延长AE与BC ,并交于F点
∵∠BAD=900且AD∥BC ∴∠FBA=1800-∠BAD=900 又∵AD∥BC ∴∠DAE=∠F
∵∠AED=∠FEC ,DE=EC ∴△ADE≌△FCE 〔AAS〕 ∴ AE=FE
在△ABF中∠FBA=900 ∴ BE=FE
∴ 在△FEB中 ∠EBF=∠FEB ∠AEB=∠EBF+ ∠FEB=2∠CBE 练习
1、如图,AB=CD,E为BC的中点,∠BAC=∠BCA,求证:AD=2AE。
jz*
B
E
C
D
A 且AE=FE
. .
AD2、如图,△ABC中,BD=DC=AC,E是DC的中点,求证:AD平分∠EBAE. ABCBDEC
D
AD3、如图,AC∥BD,EA,EB分别平分∠CAB,∠DBA,C过点E,求证;AB=AC+BD
BE
C4、如下列图,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AC⊥BD,AD+BC=10,DE⊥BC于E, 求DE的长.
5、如下列图,梯形ABCD中,AD∥BC,〔1〕假设E是AB的中点,且AD+BC=CD,那么DE与CE有何位置关系?〔2〕E是∠ADC与∠BCD的角平分线的交点,那么DE与CE有何位置关系?
BECADjz*
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6、:如图,在梯形ABCD中,AD//BC,AB⊥BC,E是CD中点,试问:线段AE和BE之间有怎样的大小关系
A
D
jz*
E B C
F
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