在進(jìn)行幾何題的說明或計(jì)算時,我們常常需要在圖形中添加一些輔助線。記得我的導(dǎo)師曾經(jīng)說過,輔助線是幾何題的生命線,添加對了輔助線,往往可以使我們的解題事半功倍。因?yàn)檩o助線能使題目中的條件比較集中,能比較容易找到一些量之間的關(guān)系,從而使數(shù)學(xué)問題能夠較輕松地解決。今天我們將通過講解例題的形式介紹五種常用的構(gòu)造全等三角形的方法。
方法一:倍長中線法
例1:如圖,△ABC中,D為BC的中點(diǎn).
(1)求證:AB+AC>2AD;
(2)若AB=5,AC=3,求AD的取值范圍.
【分析】(1)延長AD至E,使DE=AD,構(gòu)造△ADC≌△EDB,再根據(jù)三角形的三邊關(guān)系可得AB+AC>2AD;
(2)直接利用三角形的三邊關(guān)系:三角形兩邊之和大于第三邊,三角形的兩邊差小于第三邊可得5﹣3<2AD<5+3,再計(jì)算即可.
【解答】(1)證明:由BD=CD,再延長AD至E,使DE=AD,
∵D為BC的中點(diǎn),
∴DB=CD,
在△ADC和△EDB中,
∴BE=AC,
在△ABE中,∵AB+BE>AE,
∴AB+AC>2AD;
(2)∵AB=5,AC=3,
∴5﹣3<2AD<5+3,
∴1<AD<4.
【點(diǎn)評】此題主要全等三角形的判定與性質(zhì),關(guān)鍵是正確作出輔助線,延長中線,是一種常見的輔助線.
方法二:翻折法
例2:如圖.在△ABC中,BE是角平分線,AD⊥BE,垂足為D,求證:∠2=∠1+∠C.
【分析】延長AD交BC于點(diǎn)F(相當(dāng)于將AB邊向下翻折,與BC邊重合,A點(diǎn)落在F點(diǎn)處,折痕為BE),由BE是角平分線、AD⊥BE可知△ABF是等腰三角形且∠2=∠AFB,根據(jù)∠AFB=∠1+∠C可得證.
【解答】證明:如圖,延長AD交BC于點(diǎn)F,
∵BE是角平分線,AD⊥BE,
∴△ABF是等腰三角形,且∠2=∠AFB,
又∵∠AFB=∠1+∠C,
∴∠2=∠1+∠C.
【點(diǎn)評】本題主要考查等腰三角形的判定與性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握等腰三角形三線合一的性質(zhì).
方法三:旋轉(zhuǎn)法
例3:正方形ABCD中,E為BC上的一點(diǎn),F(xiàn)為CD上的一點(diǎn),BE+DF=EF,求∠EAF的度數(shù).
【分析】延長EB使得BG=DF,易證△ABG≌△ADF(SAS)(相當(dāng)于將△ADF繞著點(diǎn)A順時針旋轉(zhuǎn)90°得到△ABG)可得AF=AG,進(jìn)而求證△AEG≌△AEF可得∠EAG=∠EAF,再求出∠EAG+∠EAF=90°即可解題.
【解答】解:延長EB使得BG=DF,連接AG,
在△ABG和△ADF中,
由
△ABG≌△ADF(SAS),
∴∠DAF=∠BAG,AF=AG,
又∵EF=DF+BE=EB+BG=EG,AE=AE,
在△AEG和△AEF中,
∴△AEG≌△AEF(SSS),
∴∠EAG=∠EAF,
∵∠DAF+∠EAF+∠BAE=90°
∴∠EAG+∠EAF=90°,
∴∠EAF=45°.
答:∠EAF的角度為45°.
【點(diǎn)評】本題考查了正方形各內(nèi)角均為直角,考查了全等三角形的判定,考查了全等三角形對應(yīng)邊、對應(yīng)角相等的性質(zhì),本題中求證∠EAG=∠EAF是解題的關(guān)鍵.
方法四:構(gòu)造法
例4:如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,∠ABC=45°,點(diǎn)D為BC的中點(diǎn),CE⊥AD于點(diǎn)E,其延長線交AB于點(diǎn)F,連接DF.求證:∠ADC=∠BDF.
【分析】作BG⊥CB,交CF的延長線于點(diǎn)G,由ASA證明△ACD≌△CBG,得出CD=BG,∠CDA=∠CGB,證出BG=BD,∠FBD=∠GBF=∠CBG,再由SAS證明△BFG≌△BFD,得出∠FGB=∠FDB,即可得出結(jié)論.
【解答】證明:作BG⊥CB,交CF的延長線于點(diǎn)G,如圖所示:
∵∠CBG=90°,CF⊥AD,
∴∠CAD+∠ADC=∠BCG+∠ADC=90°,
∴∠CAD=∠BCG,
在△ACD和△CBG中,
∴△ACD≌△CBG(ASA),
∴CD=BG,∠CDA=∠CGB,
∵CD=BD,
∴BG=BD,
∵∠ABC=45°,
∴∠FBD=∠GBF=∠CBG,
在△BFG和△BFD中,
∴△BFG≌△BFD(SAS),
∴∠FGB=∠FDB,
∴∠ADC=∠BDF.
【點(diǎn)評】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì)、等腰直角三角形的性質(zhì);本題有一定難度,需要通過作輔助線兩次證明三角形全等才能得出結(jié)論.
方法五:截長補(bǔ)短法
例5:如圖,AB∥CD,CE,BE分別平分∠BCD和∠CBA,點(diǎn)E在AD上,求證:BC=AB+CD.
【分析】在BC上取點(diǎn)F,使BF=BA,連接EF,由角平分線的性質(zhì)可以得出∠1=∠2,從而可以得出△ABE≌△FBE,可以得出∠A=∠5,進(jìn)而可以得出△CDE≌△CFE,就可以得出CD=CF,即可得出結(jié)論.
【解答】證明:在BC上取點(diǎn)F,使BF=BA,連接EF,
∵BE、CE分別是∠ABC和∠BCD的平分線,
∴∠1=∠2,∠3=∠4.
在△ABE和△FBE中,
∴△ABE≌△FBE(SAS),
∴∠A=∠5.
∵AB∥CD,
∴∠A+∠D=180°,
∴∠5+∠D=180.
∵∠5+∠6=180°,
∴∠6=∠D.
在△CDE和△CFE中,
∴△CDE≌△CFE(AAS),
∴CF=CD.
∵BC=BF+CF,
∴BC=AB+CD.
【點(diǎn)評】本題考查了角平分線的性質(zhì)的運(yùn)用,全等三角形的判定及性質(zhì)的運(yùn)用,解答時運(yùn)用截取法正確作輔助線是關(guān)鍵.
以上五種方法是比較常用的方法,希望對你的解題有所幫助~~~~
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