全等三角形问题中常见的辅助线的作法Word格式.docx
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遇到等腰直角三角形,正方形时,或30-60-90的特殊直角三角形,或40-60-80的特殊直角三角形,常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。
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.
一、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_________.
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.
例1.已知:
如图3所示,AD为△ABC的中线,
求证:
AB+AC>
2AD。
分析:
要证AB+AC>
2AD,由图形想到:
AB+BD>
AD,AC+CD>
AD,所以有:
AB+AC+BD+CD>
AD+AD=2AD,
但它的左边比要证结论多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,CE。
应用:
1、(09崇文二模)以的两边AB、AC为腰分别向外作等腰Rt和等腰Rt,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绕点A沿逆时针方向旋转(0<
<
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,中,AB=2AC,AD平分,且AD=BD,求证:
CD⊥AC
2、如图,AD∥BC,EA,EB分别平分∠DAB,∠CBA,CD过点E,求证;
AB=AD+BC。
3、如图,已知在内,,,P,Q分别在BC,CA上,并且AP,BQ分别是,的角平分线。
BQ+AQ=AB+BP
4、如图,在四边形ABCD中,BC>BA,AD=CD,BD平分,
5、如图在△ABC中,AB>AC,∠1=∠2,P为AD上任意一点,求证;
AB-AC>PB-PC
三、平移变换
例1AD为△ABC的角平分线,直线MN⊥AD于A.E为MN上一点,△ABC周长记为,△EBC周长记为.求证>.
例2如图,在△ABC的边上取两点D、E,且BD=CE,求证:
AD+AE.
四、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=OD
2、如图,△ABC中,AD平分∠BAC,DG⊥BC且平分BC,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F.
(1)说明BE=CF的理由;
(2)如果AB=,AC=,求AE、BE的长.
1、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;
(2)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。
五、旋转
例1正方形ABCD中,E为BC上的一点,F为CD上的一点,BE+DF=EF,求∠EAF的度数.
例2D为等腰斜边AB的中点,DM⊥DN,DM,DN分别交BC,CA于点E,F。
(1)当绕点D转动时,求证DE=DF。
(2)若AB=2,求四边形DECF的面积。
例3如图,是边长为3的等边三角形,是等腰三角形,且,以D为顶点做一个角,使其两边分别交AB于点M,交AC于点N,连接MN,则的周长为;
1、已知四边形中,,,,,,绕点旋转,它的两边分别交(或它们的延长线)于.
当绕点旋转到时(如图1),易证.
当绕点旋转到时,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,又有怎样的数量关系?
请写出你的猜想,不需证明.
2、(西城09年一模)已知:
PA=,PB=4,以AB为一边作正方形ABCD,使P、D两点落在直线AB的两侧.
(1)如图,当∠APB=45°
时,求AB及PD的长;
(2)当∠APB变化,且其它条件不变时,求PD的最大值,及相应∠APB的大小.
3、在等边的两边AB、AC所在直线上分别有两点M、N,D为外一点,且,,BD=DC.探究:
当M、N分别在直线AB、AC上移动时,BM、NC、MN之间的数量关系及的周长Q与等边的周长L的关系.
图1图2图3
()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;
()如图2,点M、N边AB、AC上,且当DMDN时,猜想()问的两个结论还成立吗?
写出你的猜想并加以证明;
()如图3,当M、N分别在边AB、CA的延长线上时,
若AN=,则Q=(用、L表示).
参考答案与提示
解:
延长AD至E使AE=2AD,连BE,由三角形性质知
AB-BE<
2AD<
AB+BE故AD的取值范围是1<
AD<
4
(倍长中线,等腰三角形“三线合一”法)延长FD至G使FG=2EF,连BG,EG,
显然BG=FC,
在△EFG中,注意到DE⊥DF,由等腰三角形的三线合一知
EG=EF
在△BEG中,由三角形性质知
EG<
BG+BE
故:
EF<
BE+FC
延长AE至G使AG=2AE,连BG,DG,
显然DG=AC,∠GDC=∠ACD
由于DC=AC,故∠ADC=∠DAC
在△ADB与△ADG中,
BD=AC=DG,AD=AD,
∠ADB=∠ADC+∠ACD=∠ADC+∠GDC=∠ADG
故△ADB≌△ADG,故有∠BAD=∠DAG,即AD平分∠BAE
(截长法)在AB上取中点F,连FD
△ADB是等腰三角形,F是底AB中点,由三线合一知
DF⊥AB,故∠AFD=90°
△ADF≌△ADC(SAS)
∠ACD=∠AFD=90°
即:
AB=AD+BC
(截长法)在AB上取点F,使AF=AD,连FE
△ADE≌△AFE(SAS)
∠ADE=∠AFE,
∠ADE+∠BCE=180°
∠AFE+∠BFE=180°
故∠ECB=∠EFB
△FBE≌△CBE(AAS)
故有BF=BC
从而;
3、如图,已知在△ABC内,,,P,Q分别在BC,CA上,并且AP,BQ分别是,的角平分线。
(补短法,计算数值法)延长AB至D,使BD=BP,连DP
在等腰△BPD中,可得∠BDP=40°
从而∠BDP=40°
=∠ACP
△ADP≌△ACP(ASA)
故AD=AC
又∠QBC=40°
=∠QCB故BQ=QC
BD=BP
从而BQ+AQ=AB+BP
(补短法)延长BA至F,使BF=BC,连FD
△BDF≌△BDC(SAS)
故∠DFB=∠DCB,FD=DC
又AD=CD
故在等腰△BFD中
∠DFB=∠DAF
故有∠BAD+∠BCD=180°
(补短法)延长AC至F,使AF=AB,连PD
△ABP≌△AFP(SAS)
故BP=PF
由三角形性质知
PB-PC=PF-PC<
CF=AF-AC=AB-AC
(镜面反射法)延长BA至F,使AF=AC,连FE
AD为△ABC的角平分线,MN⊥AD
知∠FA