一、添輔助線(xiàn)有二種情況:
1.按定義添輔助線(xiàn):
如證明二直線(xiàn)垂直可延長(zhǎng)使它們相交后證交角為90°;證線(xiàn)段倍半關(guān)系可倍線(xiàn)段取中點(diǎn)或半線(xiàn)段加倍;證角的倍半關(guān)系也可類(lèi)似添輔助線(xiàn)。
2.按基本圖形添輔助線(xiàn):
每個(gè)幾何定理都有與它相對(duì)應(yīng)的幾何圖形,我們把它叫做基本圖形,添輔助線(xiàn)往往是具有基本圖形的性質(zhì)而基本圖形不完整時(shí)補(bǔ)完整基本圖形,因此“添線(xiàn)”應(yīng)該叫做“補(bǔ)圖”!這樣可防止亂添線(xiàn),添輔助線(xiàn)也有規(guī)律可循。舉例如下:
(1)平行線(xiàn)是個(gè)基本圖形
當(dāng)幾何中出現(xiàn)平行線(xiàn)時(shí)添輔助線(xiàn)的關(guān)鍵是添與二條平行線(xiàn)都相交的等第三條直線(xiàn)
(2)等腰三角形是個(gè)簡(jiǎn)單的基本圖形
當(dāng)幾何問(wèn)題中出現(xiàn)一點(diǎn)發(fā)出的二條相等線(xiàn)段時(shí)往往要補(bǔ)完整等腰三角形。出現(xiàn)角平分線(xiàn)與平行線(xiàn)組合時(shí)可延長(zhǎng)平行線(xiàn)與角的二邊相交得等腰三角形。
(3)直角三角形斜邊上中線(xiàn)基本圖形
出現(xiàn)直角三角形斜邊上的中點(diǎn)往往添斜邊上的中線(xiàn)。出現(xiàn)線(xiàn)段倍半關(guān)系且倍線(xiàn)段是直角三角形的斜邊則要添直角三角形斜邊上的中線(xiàn)得直角三角形斜邊上中線(xiàn)基本圖形。
(4)等腰三角形中的重要線(xiàn)段是個(gè)重要的基本圖形
出現(xiàn)等腰三角形底邊上的中點(diǎn)添底邊上的中線(xiàn);出現(xiàn)角平分線(xiàn)與垂線(xiàn)組合時(shí)可延長(zhǎng)垂線(xiàn)與角的二邊相交得等腰三角形中的重要線(xiàn)段的基本圖形。
(5)全等三角形
全等三角形有軸對(duì)稱(chēng)形,中心對(duì)稱(chēng)形,旋轉(zhuǎn)形與平移形等;如果出現(xiàn)兩條相等線(xiàn)段或兩個(gè)檔相等角關(guān)于某一直線(xiàn)成軸對(duì)稱(chēng)就可以添加軸對(duì)稱(chēng)形全等三角形:或添對(duì)稱(chēng)軸,或?qū)⑷切窝貙?duì)稱(chēng)軸翻轉(zhuǎn)。當(dāng)幾何問(wèn)題中出現(xiàn)一組或兩組相等線(xiàn)段位于一組對(duì)頂角兩邊且成一直線(xiàn)時(shí)可添加中心對(duì)稱(chēng)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(guò)二端點(diǎn)添平行線(xiàn)
(6)相似三角形
相似三角形有平行線(xiàn)型(帶平行線(xiàn)的相似三角形),相交線(xiàn)型,旋轉(zhuǎn)型;當(dāng)出現(xiàn)相比線(xiàn)段重疊在一直線(xiàn)上時(shí)(中點(diǎn)可看成比為1)可添加平行線(xiàn)得平行線(xiàn)型相似三角形。若平行線(xiàn)過(guò)端點(diǎn)添則可以分點(diǎn)或另一端點(diǎn)的線(xiàn)段為平行方向,這類(lèi)題目中往往有多種淺線(xiàn)方法。
(7)三角形中位線(xiàn)基本圖形
幾何問(wèn)題中出現(xiàn)多個(gè)中點(diǎn)時(shí)往往添加三角形中位線(xiàn)基本圖形進(jìn)行證明當(dāng)有中點(diǎn)沒(méi)有中位線(xiàn)時(shí)則添中位線(xiàn),當(dāng)有中位線(xiàn)三角形不完整時(shí)則需補(bǔ)完整三角形;當(dāng)出現(xiàn)線(xiàn)段倍半關(guān)系且與倍線(xiàn)段有公共端點(diǎn)的線(xiàn)段帶一個(gè)中點(diǎn)則可過(guò)這中點(diǎn)添倍線(xiàn)段的平行線(xiàn)得三角形中位線(xiàn)基本圖形;當(dāng)出現(xiàn)線(xiàn)段倍半關(guān)系且與半線(xiàn)段的端點(diǎn)是某線(xiàn)段的中點(diǎn),則可過(guò)帶中點(diǎn)線(xiàn)段的端點(diǎn)添半線(xiàn)段的平行線(xiàn)得三角形中位線(xiàn)基本圖形。
(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)行證明
(9)半圓上的圓周角
出現(xiàn)直徑與半圓上的點(diǎn),添90度的圓周角;出現(xiàn)90度的圓周角則添它所對(duì)弦---直徑;平面幾何中總共只有二十多個(gè)基本圖形就像房子不外有一砧,瓦,水泥,石灰,木等組成一樣。
二、基本圖形的輔助線(xiàn)的畫(huà)法
1.三角形問(wèn)題添加輔助線(xiàn)方法
方法1:有關(guān)三角形中線(xiàn)的題目,常將中線(xiàn)加倍。含有中點(diǎn)的題目,常常利用三角形的中位線(xiàn),通過(guò)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(wèn)題。
方法2:含有平分線(xiàn)的題目,常以角平分線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)軸,利用角平分線(xiàn)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(shí)解決問(wèn)題。
方法3:結(jié)論是兩線(xiàn)段相等的題目常畫(huà)輔助線(xiàn)構(gòu)成全等三角形,或利用關(guān)于平分線(xiàn)段的一些定理。
方法4:結(jié)論是一條線(xiàn)段與另一條線(xiàn)段之和等于第三條線(xiàn)段這類(lèi)題目,常采用截長(zhǎng)法或補(bǔ)短法,所謂截長(zhǎng)法就是把第三條線(xiàn)段分成兩部分,證其中的一部分等于第一條線(xiàn)段,而另一部分等于第二條線(xiàn)段。
2.梯形中常用輔助線(xiàn)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(shí)的綜合,通過(guò)添加適當(dāng)?shù)妮o助線(xiàn)將梯形問(wèn)題化歸為平行四邊形問(wèn)題或三角形問(wèn)題來(lái)解決。輔助線(xiàn)的添加成為問(wèn)題解決的橋梁,梯形中常用到的輔助線(xiàn)有:
(1)在梯形內(nèi)部平移一腰
(2)梯形外平移一腰
(3)梯形內(nèi)平移兩腰
(4)延長(zhǎng)兩腰
(5)過(guò)梯形上底的兩端點(diǎn)向下底作高
(6)平移對(duì)角線(xiàn)
(7)連接梯形一頂點(diǎn)及一腰的中點(diǎn)。
(8)過(guò)一腰的中點(diǎn)作另一腰的平行線(xiàn)。
(9)作中位線(xiàn)
當(dāng)然在梯形的有關(guān)證明和計(jì)算中,添加的輔助線(xiàn)并不一定是固定不變的、單一的。通過(guò)輔助線(xiàn)這座橋梁,將梯形問(wèn)題化歸為平行四邊形問(wèn)題或三角形問(wèn)題來(lái)解決,這是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
3.平行四邊形中常用輔助線(xiàn)的添法
平行四邊形(包括矩形、正方形、菱形)的兩組對(duì)邊、對(duì)角和對(duì)角線(xiàn)都具有某些相同性質(zhì),所以在添輔助線(xiàn)方法上也有共同之處,目的都是造就線(xiàn)段的平行、垂直,構(gòu)成三角形的全等、相似,把平行四邊形問(wèn)題轉(zhuǎn)化成常見(jiàn)的三角形、正方形等問(wèn)題處理,其常用方法有下列幾種,舉例簡(jiǎn)解如下:
(1)連對(duì)角線(xiàn)或平移對(duì)角線(xiàn):
(2)過(guò)頂點(diǎn)作對(duì)邊的垂線(xiàn)構(gòu)造直角三角形
(3)連接對(duì)角線(xiàn)交點(diǎn)與一邊中點(diǎn),或過(guò)對(duì)角線(xiàn)交點(diǎn)作一邊的平行線(xiàn),構(gòu)造線(xiàn)段平行或中位線(xiàn)
(4)連接頂點(diǎn)與對(duì)邊上一點(diǎn)的線(xiàn)段或延長(zhǎng)這條線(xiàn)段,構(gòu)造三角形相似或等積三角形。
(5)過(guò)頂點(diǎn)作對(duì)角線(xiàn)的垂線(xiàn),構(gòu)成線(xiàn)段平行或三角形全等。
4.圓中常用輔助線(xiàn)的添法
在平面幾何中,解決與圓有關(guān)的問(wèn)題時(shí),常常需要添加適當(dāng)?shù)妮o助線(xiàn),架起題設(shè)和結(jié)論間的橋梁,從而使問(wèn)題化難為易,順其自然地得到解決,因此,靈活掌握作輔助線(xiàn)的一般規(guī)律和常見(jiàn)方法,對(duì)提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力是大有幫助的。
(1)見(jiàn)弦作弦心距
有關(guān)弦的問(wèn)題,常作其弦心距(有時(shí)還須作出相應(yīng)的半徑),通過(guò)垂徑平分定理,來(lái)溝通題設(shè)與結(jié)論間的聯(lián)系。
(2)見(jiàn)直徑作圓周角
在題目中若已知圓的直徑,一般是作直徑所對(duì)的圓周角,利用“直徑所對(duì)的圓周角是直角”這一特征來(lái)證明問(wèn)題。
(3)見(jiàn)切線(xiàn)作半徑
命題的條件中含有圓的切線(xiàn),往往是連結(jié)過(guò)切點(diǎn)的半徑,利用“切線(xiàn)與半徑垂直”這一性質(zhì)來(lái)證明問(wèn)題。
(4)兩圓相切作公切線(xiàn)
對(duì)兩圓相切的問(wèn)題,一般是經(jīng)過(guò)切點(diǎn)作兩圓的公切線(xiàn)或作它們的連心線(xiàn),通過(guò)公切線(xiàn)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(duì)兩圓相交的問(wèn)題,通常是作出公共弦,通過(guò)公共弦既可把兩圓的弦聯(lián)系起來(lái),又可以把兩圓中的圓周角或圓心角聯(lián)系起來(lái)。
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