巧添辅助线证三角形全等上
初中数学巧添辅助线证三角形全等(上)(上) 编稿 1. 1. 截长补短截长补短 证线段的和差问题, 常常借助于全等三角形的对应边相等, 将不在一条直线上的两条 (或 多条)线段转化到同一直线上。可以通过翻转构造全等三角形。在无法直接证明的情况下, 利用“截长补短”作辅助线的方法,常可使思路豁然开朗,问题迎刃而解。 截长:截长: 在较长线段上截取与其他两条线段中一条相等的一段, 然后证明剩余的线段与另 一条线段相等。 补短:补短: (1)延长较短的线段使其等于较长线段,证明延长出的线段等于另一条线段; (2)延长较短的线段使其等于两条较短线段和,证明线段和等于较长线段。 截长补短的基本模型:截长补短的基本模型: 例:在等腰直角△ACB 中,AD 为∠BAC 的角平分线,交 BC 于点 D。 求证:AB=AC+CD。 方法一:在 AB 边上取 AE=AC,连接 DE,证 CD=BE。 刘群丽一校杨雪二校安宁审核杨国勇 方法二:延长 AC 到 E,使 AE=AB,连接 ED,证 CD=CE。 注意:注意:适合于证明线段的和、差、倍、分等类型的题目。通常作出辅助线后都能求证全 等三角形。 2. 2. 倍长中线倍长中线 把过中点的线段延长一倍,从而出现等量线段,连接已知端点和倍长之后的端点, 构造 8 字形,从而得出全等三角形。 倍长中线的基本模型倍长中线的基本模型: : △ABC 中 AD 是中线 方法一:延长 AD 到 E,使 DE=AD,连接 BE,可证△ADC≌△EDB。 方法二: M为AB边任意一点, 延长MD到N, 使DN=MD, 连接CN, 可证△BMD≌△CND。 方法三:CF⊥AD 与点 F,延长FD 至 E,使FD=DE,连接BE,可证△BED≌△CFD。 口诀:口诀:遇中点,想倍长;找关系,证全等。 倍长中线结论:“8”字形两个对边位置关系为平行,数量关系为相等。 例题例题以直角△ABC 的两边 AB、AC 为腰分别向外作等腰 Rt△ABD 和等腰 Rt△ACE, ∠BAD=∠CAE=90°,连接 DE,M、N 分别是 BC、DE 的中点,则 AM 与 DE 的位置关系 是,线段 AM 与 DE 的数量关系是。 解析:解析:ED=2AM,AM⊥ED。延长 AM 到 G,使 MG=AM,连 BG,△AMC≌△GMB, 再结合已知条件可以证明△DAE≌△ABG,根据全等三角形的性质可以得到DE=2AM, ∠BAG=∠EDA, 再延长 MG 交 DE 于 H, 因为∠BAG+∠DAH=90°, 所以∠HDA+∠DAH=90° 这样就证明了 AM⊥ED; 答案答案: AM⊥ED ,ED=2AM; 证明:延长 AM 到 G,使 MG=AM,连 BG,延长 MA 交 DE 于 H。 在△AMC 和△GMB 中, AM CM AMC GMB CM BM ∴△AMC≌△GMB ∴AC=BG,∠MAC=∠MGB ∴AC∥BG ∴∠ABG+∠BAC=180° 又∵∠DAE+∠BAC=180°, ∴∠ABG=∠DAE。 再证:△DAE≌△ABG ∴DE=2AM,∠BAG=∠EDA。 ∵∠BAG+∠DAH=90°, ∴∠HDA+∠DAH=90°, ∴AM⊥ED; 点拨:点拨:遇中点想倍长,掌握倍长中线模型。 【总结提高】【总结提高】 “截长补短”和“倍长中线”是在现阶段常用的辅助线的方法,其目的是要把分散的、没有 联系的条件,通过辅助线使其产生联系, 进而进行求证。在使用这两种方法时一定要注意其 要点: 截长补短常用于求证线段的和、 差、 倍、 分情况; 倍长中线常在有过中点的线段中使用。 例题例题操作:如图,△ABC 是正三角形,△BDC 是顶角∠BDC=120°的等腰三角形,以 D 为顶点作一个 60°角,角的两边分别交 AB、AC 边于 M、N 两点,连接 MN。 探究:线段 BM、MN、NC 之间的关系,并加以证明。 解析:解析:延长 AC 至 M,使CM1=BM,连接DM1。根据已知先证明Rt△BDM≌Rt△CDM1 从而得到 BM=CM1,然后再证明△MDN≌△M1DN,从而推出MN=NM1=NC+CM1=NC+MB。 在证明时,需添加辅助线,采用“截长补短”法,借助三角形全等进行证明。 答案:答案:BM+CN=MN 证明:如图,延长 AC 至 M1,使 CM1=BM,连接 DM1 由已知条件知:∠ABC=∠ACB=60°,∠DBC=∠DCB=30°, ∴∠ABD=∠ACD=90°, ∵BD=CD, ∴Rt△BDM≌Rt△CDM1 ∴∠MDB=∠M1DC,DM=DM1 ∴∠MDM1=(120°﹣∠MDB)+∠M1DC=120°, 又∵∠MDN=60°, ∴∠M1DN=∠MDN=60°, ∴△MDN≌△M1DN,∴MN=NM1=NC+CM1=NC+MB。 点拨:点拨:此题主要考查等边三角形、等腰三角形的性质及三角形全等的判定等知识; 正确 作出辅助线是解答本题的关键。通过辅助线要把分散的线段联系到一起。 (答题时间:(答题时间:3030 分钟)分钟) 一、选择题 1. 如图,AD 是△ABC 的角平分线,DF⊥AB,垂足为 F,DE=DG,△ADG 和△AED 的 面积分别为 50 和 39,则△EDF 的面积为() A. 11B. 5.5C. 7D. 3.5 2. 如图,在△ABC 中,AB>AC,AD⊥BC 于 D,P 在 AD 上且为 A 与 D 之间的任一点, 则 PB﹣PC 与 AB﹣AC 的大小关系为() A. PB﹣PC>AB﹣ACB. PB﹣PC=AB﹣AC C. PB﹣PC<AB﹣ACD. 无法判断 二、填空题 3. 如图, 在△ABC中, AB=7, AC=8, 则第三条边BC上中线AD的取值范围是________。 4. 如图,△ABC 是边长为 3 的等边三角形,△BDC 是等腰三角形,且∠BDC=120°,以 D 为顶点作一个 60°角,使其两边分别交 AB 于点 M,交 AC 于点 N,连接 MN,则△AMN 的 周长为_________。 5. 如图, 在△ABC 中, AD 平分∠BAC, AB=AC﹣BD, 则∠B: ∠C 的值是_________。 三、解答题 6. 如图,△ABC 中,D 是 BC 的中点,DE⊥DF,试判断 BE+CF 与 EF 的大小关系,并 证明你的结论。 7. 如图,△ABC 中,BD=DC=AC,E 是 DC 的中点,求证:AD 平分∠BAE. A BD EC 8. 如图,在四边形 ABCD 中,BC>BA,AD=DC,BD 平分∠ABC。 求证:∠BAD+∠C=180°。 9. 阅读下面的题目及分析过程,并按要求进行证明。 已知:如图,E 是 BC 的中点,点 A 在 DE 上,且∠BAE=∠CDE。 求证:AB=CD。 分析: 证明两条线段相等, 常用的一般方法是应用全等三角形或等腰三角形的判定和性 质,观察本题中要证明的两条线段, 它们不在同一个三角形中, 且它们所在的两个三角形也 不全等。因此,要证 AB=CD,必须添加适当的辅助线,构造全等三角形或等腰三角形。 现给出如下三种添加辅助线的