与平行四边形有关的常用辅助线作法归类解析.docx
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与平行四边形有关的常用辅助线作法归类解析
与平行四边形有关的常用辅助线作法归类解析
本文结合例题归纳六类与平行四边形有关的常见辅助线,供同学们借鉴:
第一类:
连结对角线,把平行四边形转化成两个全等三角形。
例1如左下图1,在平行四边形ABCD中,点E,F在对角线AC上,且AECF,
请你以F为一个端点,和图中已标明字母的某一点连成一条新线段,猜想并证明它和图中
已有的某一条线段相等(只需证明一条线段即可)
⑴连结BF
⑵BFDE
⑶证明:
连结DB,DF,设DB,AC交于点0
•••AOOC,DO0B
•••四边形ABCD为平行四边形
•四边形EBFD为平行四边形•BFDE
第二类:
平移对角线,把平行四边形转化为梯形。
例2如右图2,在平行四边形ABCD中,对角线AC和BD相交于点O,如果AC12,BD10,ABm,那么m的取值范围是()
A1m11B2m22C10m12D5m6
解:
将线段DB沿DC方向平移,使得DBCE,DCBE,则有四边形CDBE为平
行四边形「••在ACE中,AC12,CEBD10,AE2AB2m
故选A
•12102m1210,即22m22解得1m11
第三类:
过一边两端点作对边的垂线,把平行四边形转化为矩形和直角三角形问题。
例3已知:
如左下图3,四边形ABCD为平行四边形
求证:
AC2BD2AB2BC2CD2DA2
证明:
过A,D分别作AEBC于点E,DFBC的延长线于点F
22222222
•••ACAECEABBE(BCBE)ABBC2BEBC
•BECF
ABEDCF
222222
•ACBDABBCCDDA
第四类:
延长一边中点与顶点连线,把平行四边形转化为三角形。
例4:
已知:
如右上图4,在正方形ABCD中,E,F分别是CD、DA的中点,BE与
CF交于P点,求证:
APAB
证明:
延长CF交BA的延长线于点K
•••四边形ABCD为正方形
•AB//CD且ABCD,CDAD,BADBCDD90°
•1K又•••DDAK90°,DFAF•CDF也KAF
AK
CD
AB
11
•••CE-CD,DF-AD
22
•CE
DF
BCD
D900
•••BCE也CDF
•1
2
1
3
90°
2390°•CPB
90°,则
KPB900
二APAB
第五类:
延长一边上一点与一顶点连线,把平行四边形转化为平行线型相似三角形。
例5如左下图5,在平行四边形ABCD中,点E为边CD上任一点,请你在该图基础
上,适当添加辅助线找出两对相似三角形。
解:
延长AE与BC的延长线相交于F,则有
AEDsFEC,FABsFEC,AEDsFAB
第六类:
把对角线交点与一边中点连结,构造三角形中位线
一1
例6已知:
如右上图6,在平行四边形ABCD中,ANBN,BEBC,NE
3
交BD于F,求BF:
BD
四边形ABCD为平行四边形
•OAOC,OBOD
AN
BN
•ON//-
BC且ON丄BC
•BE
2
2
ON
BE
^BC
•BE:
ON
2:
3
•BF2
3
FO3
BF
2
•BF
:
BD
1:
5
BO
5
解:
连结AC交BD于点O,连结ON
BD
2
BF
FO
综上所述,平行四边形中常添加辅助线是:
连对角线,平移对角线,延长一边中点与
顶点连线等,这样可将平行四边形转化为三角形(或特殊三角形)、矩形(梯形)等图形,
为证明解决问题创造条件。
四边形
平行四边形出现,对称中心等分点。
梯形问题巧转换,变为△和□
平移腰,移对角,两腰延长作出高。
如果出现腰中点,细心连上中位线。
上述方法不奏效,过腰中点全等造。
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。
梯形的辅助线
口诀:
梯形冋题巧转换,变为△和□=平移腰,移对角,两腰延长作出咼。
如果出现腰中点,细心连上中位线。
上述方法不奏效,过腰中点全等造。
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,是解梯形问题的基本思路。
至于选取哪种方法,要结合题目图形和已知条件。
常见的几种辅助线的作法如下:
作法
图形
平移腰,转化为三角形、平行四边形。
AET>z/z7\\BQfHC
平移对角线。
转化为三角形、平
行四边形。
BC
bUEK
BC-EHDf
延长两腰,转
化为三角形。
E
BC
作咼,转化为
直角三角形和矩形。
A」bzZL
中位线与腰中
点连线。
BC
Ad
B二
CF
(一)、平移
1、平移一腰:
例1.如图所示,在直角梯形ABCD中,ZA=90
//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RtQAE中,由勾股定理,得
AE2=DE2—AD2,即卩AE2=172—152=64.
所以AE=8.
所以BE=AB—AE=16—8=8.
即CD=8.
例2如图,梯形ABCD的上底AB=3,下底CD=8,腰AD=4,求另一腰B
C的取值范围
解:
过点B作BM//AD交CD于点M,
在经CM中,BM=AD=4,
CM=CD—DM=CD—AB=8—3=5,
所以BC的取值范围是:
5—42、平移两腰:
例3女口图,在梯形ABCD中,AD//BC,ZB+ZC=90°,AD=1,BC=3,E、
F分别是AD、BC的中点,连接EF,求EF的长。
Bqfnc
解:
过点E分别作AB、CD的平行线,交BC于点G、H,可得
ZEGH+/EHG=ZB+ZC=90°
则生GH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
所以EF^GH^(BCBGCH)
11
—(BCAEDE)—[BC(AEDE)]
22
11
(BCAD)(31)1
22
3、平移对角线:
例4、已知:
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.
o(ADBC)DH
S梯形ABCD
2
例5如图,在等腰梯形ABCD中,AD//BC,AD=3,BC=7,BD=5、2,
求证:
AC丄BD。
解:
过点C作BD的平行线交AD的延长线于点E,
易得四边形BCED是平行四边形,
贝UDE=BC,CE=BD=52,
所以AE=AD+DE=AD+BC=3+7=10。
在等腰梯形ABCD中,AC=BD=52,
所以在MCE中,AC2CE2(5、2)2(5、2)2100AE2,
从而AC丄CE,于是AC丄BD。
例6如图,在梯形ABCD中,AB//CD,AC=15cm,BD=20cm,高DH=
12cm,求梯形ABCD的面积
解:
过点D作DE//AC,交BC的延长线于点E,
。
则四边形ACED是平行四边形,
所以S梯形ABCD
SDBE
由勾股定理得
EH..DE2DH2,AC2DH2
152122
9(cm)
即S
ABD
SACD
SDCE
BHBD2
DH2
、202
12216(cm)
SDBE
^BEDH1
(916)12150(cm2)
所以
是150cm2。
2
2
,即梯形ABCD的面积
(二)、延长
即延长两腰相交于一点,可使梯形转化为三角形
例7如图,在梯形ABCD中,AD//BC,ZB=50°,Q=80°,AD=2,BC=5,求CD的长
解:
延长BA、CD交于点E。
在经CE中,/B=50°,Q=80°。
所以ZE=50。
,从而BC=EC=5
同理可得AD=ED=2
所以CD=EC—ED=5—2=3
例8.如图所示,四边形ABCD中,AD不平行于BC,AC=BD,AD=BC.
判断四边形ABCD的形状,并证明你的结论.D....C
解:
四边形ABCD是等腰梯形.
证明:
延长AD、BC相交于点E,如图所示.
VAC=BD,AD=BC,AB=BA,
/•/DAB^/CBA.
•••/DAB=/CBA.
又AD=BC,:
DE=CE,/EDC=ZECD.
E
•zEDC=/EAB,aDC//AB.
又AD不平行于BC,
•四边形ABCD是等腰梯形.
(三)、作对角线
即通过作对角线,使梯形转化为三角形。
例9如图6,在直角梯形ABCD中,AD//BC,AB丄AD,BC=CD,BE丄C
D于点E,求证:
AD=DE。
解:
连结BD,
由AD//BC,得ZADB=ZDBE;
由BC=CD,得ZDBC=ZBDC。
所以ZADB=ZBDE。
又ZBAD=ZDEB=90°,BD=BD,
所以Rt经AD级t经ED,
得AD=DE。
(四)、作梯形的高
1、作一条高
例10如图,在直角梯形ABCD中,AB//DC,ZABC=90°,AB=2DC,对
角线AC丄BD,垂足为F,过点F作EF//AB,交AD于点E,求证:
四边形AB
FE是等腰梯形。
例11、在等腰梯形ABCD中,AD//BC,AB=CD,ZABC=60°,AD=3c
m,BC=5cm,
求:
⑴腰AB的长;⑵梯形ABCD的面积.
解:
作AE丄BC于E,DF丄BC于F,又vAD//BC,
•••四边形AEFD是矩形,EF=AD=3cm
VAB=DC
1
BEFC-(BCEF)1cm
2
v在Rt△KBE中,/B=60°,BE=1cm
••AB=2BE=2cm,AE3BE3cm
例12如图,在梯形ABCD中,AD为上底,AB>CD,求证:
BD>AC。
证:
作AE丄BC于E,作DF丄BC于F,贝U易知AE=DF
D
在Rt△KBE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RtMAE中
由勾股定理得BD>AC
(5)、作中位线
1、已知梯形一腰中点,作梯形的中位线
例13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,则易知OE是梯形ABCD的中位线,从而
1-
OE=—(AB+CD)®
2
在△KOD中,/AOD=90°,AE=DE
1
所以OEAD②
2
由①、②得AB+CD=AD
2、已知梯形两条对角线的中点,连接梯形一顶点与一条对角线中点,并延
长与底边相交,使问题转化为三角形中位线。
例14如图,在梯形ABCD中,AD//BC,E、F分别是BD、AC的中点,
求证:
(1)EF//AD;
(2)EF1(BCAD)
证:
连接DF,并延长交BC于点G,易证△AFD也/CFG
贝UAD=CG,DF=GF
由于DE=BE,所以EF是/3DG的中位线
1
从而EF//BG,且EF^BG
因为AD//BG,BGBCCGBCAD
1
所以EF//AD,EF^(BCAD)
3、在梯形中出现一腰上的中点时,过这点构造出两个全等的三角形达到解题的目的。
例15、在梯形ABCD中,AD//BC,ZBAD=900,E是DC上的中点,连接AE和BE,求ZAEB=2/CBE。
Da
解:
分别延长AE与BC,并交于F点
v/BAD=900且AD//BC
•••zFBA=1800-ZBAD=900
又VAD//BC
•••JDAE=/F(两直线平行内错角相等)
zSAED=ZFEC(对顶角相等)
DE=EC(E点是CD的中点)
•••ZADE也zECE(AAS)
•••AE=FE
在EABF中/FBA=900且AE=FE
•BE=FE(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)
•在许EB中ZEBF=/FEB
ZAEB=ZEBF+ZFEB=2ZCBE
例16、已知:
如图,在梯形ABCD中,AD//BC,AB丄BC,E是CD中点,
试问:
线段AE和BE之间有怎样的大小关系?
解:
AE=BE,理由如下:
延长AE,与BC延长线交于点F.
••DE=CE,/AED=ZCEF,
ZDAE=ZF
•ZADE也ECE
••AE=EF
••AB丄BC,.-.BE=AE.
EF丄AB于F点,
例17、已知:
梯形ABCD中,AD//BC,E为DC中点,
AB=3cm,EF=5cm,求梯形ABCD的面积.
解:
如图,过E点作MN//AB,分别交AD
的延长线于M点,交BC于N点.
••DE=EC,AD/BC
•ZDEM也ENE
四边形ABNM是平行四边形
••EF丄AB,
•'S梯形ABCD=SdBNM=ABXEF=15cm2
【模拟试题】(答题时间:
40分钟)
cm.
=8,则此等腰梯形的周长为(
BCD的面积为()
A.130B.140C.150D.160
相垂直,且AD=30,BC=70,求BD的长.
D
C
5.如图所示,已知等腰梯形的锐角等于60。
,它的两底分别为15cm和49
cm,求它的腰长.
an
6.如图所示,已知等腰梯形ABCD中,AD//BC,AC丄BD,AD+BC=10,
DE丄BC于E,求DE的长.
△n
7.如图所示,梯形ABCD中,AB//CD,ZD=2ZB,AD+DC=8,求AB
的长.
nc
**8.如图所示,梯形ABCD中,AD//BC,
(1)若E是AB的中点,且AD
+BC=CD,则DE与CE有何位置关系?
(2)E是ZADC与/BCD的角平分线的交点,贝UDE与CE有何位置关系?