全等三角形经典题型——辅助线问题(19页).doc

-全等三角形经典题型辅助线问题-第 19 页全等三角形问题中常见的辅助线的作法(含答案)总论：全等三角形问题最主要的是构造全等三角形，构造二条边之间的相等，构造二个角之间的相等【三角形辅助线做法】图中有角平分线，可向两边作垂线。 也可将图对折看，对称以后关系现。角平分线平行线，等腰三角形来添。 角平分线加垂线，三线合一试试看。线段垂直平分线，常向两端把线连。 要证线段倍与半，延长缩短可试验。 三角形中两中点，连接则成中位线。 三角形中有中线，延长中线等中线。1.等腰三角形“三线合一”法：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2.倍长中线：倍长中线，使延长线段与原中线长相等，构造全等三角形3.角平分线在三种添辅助线4.垂直平分线联结线段两端5.用“截长法”或“补短法”： 遇到有二条线段长之和等于第三条线段的长，6.图形补全法：有一个角为60度或120度的把该角添线后构成等边三角形7.角度数为30、60度的作垂线法：遇到三角形中的一个角为30度或60度，可以从角一边上一点向角的另一边作垂线，目的是构成30-60-90的特殊直角三角形，然后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。8.计算数值法：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、已知，如图ABC中，AB=5，AC=3，则中线AD的取值范围是_.解：延长AD至E使AE2AD，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例2、如图，ABC中，E、F分别在AB、AC上，DEDF，D是中点，试比较BE+CF与EF的大小.解：(倍长中线,等腰三角形“三线合一”法)延长FD至G使FG2EF，连BG，EG,显然BGFC，在EFG中，注意到DEDF，由等腰三角形的三线合一知EGEF在BEG中，由三角形性质知EG<BG+BE 故：EF<BE+FC例3、如图，ABC中，BD=DC=AC，E是DC的中点，求证：AD平分BAE.解：延长AE至G使AG2AE，连BG，DG,显然DGAC， GDC=ACD由于DC=AC，故 ADC=DAC在ADB与ADG中， BDAC=DG，ADAD，ADB=ADC+ACD=ADC+GDCADG故ADBADG，故有BAD=DAG，即AD平分BAE应用：1、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 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）将图中的等腰Rt绕点A沿逆时针方向旋转(0<<90)后，如图所示，（1）问中得到的两个结论是否发生改变？并说明理由解：（1），；证明：延长AM到G，使，连BG，则ABGC是平行四边形又再证：延长MN交DE于HCPABDMNE（2）结论仍然成立证明：如图，延长CA至F，使，FA交DE于点P，并连接BF在和中（SAS）又，且二、截长补短1、如图，中，AB=2AC，AD平分，且AD=BD，求证：CDAC解：（截长法）在AB上取中点F，连FDADB是等腰三角形，F是底AB中点，由三线合一知DFAB，故AFD90°ADFADC（SAS）ACDAFD90°即：CDA2、如图，ADBC，EA,EB分别平分DAB,CBA，CD过点E，求证;ABAD+BC解：（截长法）在AB上取点F，使AFAD，连FEADEAFE（SAS）ADEAFE，ADE+BCE180°AFE+BFE180°故ECBEFBFBECBE（AAS）故有BFBC从而;ABAD+BC3、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。求证：BQ+AQ=AB+BP解：（补短法, 计算数值法）延长AB至D，使BDBP，连DP在等腰BPD中，可得BDP40°从而BDP40°ACPADPACP（ASA）故ADAC又QBC40°QCB 故 BQQCBDBP从而BQ+AQ=AB+BP4、如图，在四边形ABCD中，BCBA,ADCD，BD平分，求证： 解：（补短法）延长BA至F，使BFBC，连FDBDFBDC（SAS）故DFBDCB ，FDDC又ADCD故在等腰BFD中DFBDAF故有BAD+BCD180°5、如图在ABC中，ABAC，12，P为AD上任意一点，求证;AB-ACPB-PC解：（补短法）延长AC至F，使AFAB，连PDABPAFP（SAS）故BPPF由三角形性质知PBPCPFPC < CFAFACABAC应用：分析：此题连接AC，把梯形的问题转化成等边三角形的问题，然后利用已知条件和等边三角形的性质通过证明三角形全等解决它们的问题。解：有连接AC，过E作并AC于F点则可证为等边三角形即，又，又在与中点评：此题的解法比较新颖，把梯形的问题转化成等边三角形的问题，然后利用全等三角形的性质解决。三、平移变换例1 AD为ABC的角平分线，直线MNAD于A.E为MN上一点，ABC周长记为，EBC周长记为.求证.解：（镜面反射法）延长BA至F，使AFAC，连FEAD为ABC的角平分线, MNAD知FAECAE故有FAECAE（SAS）故EFCE在BEF中有： BE+EF>BF=BA+AF=BA+AC从而PB=BE+CE+BC>BF+BC=BA+AC+BC=PA例2 如图，在ABC的边上取两点D、E，且BD=CE，求证：AB+AC>AD+AE.证明：取BC中点M,连AM并延长至N,使MN=AM,连BN,DN. BD=CE,DM=EM,DMNEMA(SAS),DN=AE,同理BN=CA.延长ND交AB于P,则BN+BP>PN,DP+PA>AD,相加得BN+BP+DP+PA>PN+AD,各减去DP,得BN+AB>DN+AD,AB+AC>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，DC+AE =AC证明L(角平分线在三种添辅助线,计算数值法)B=60度,则BAC+BCA=120度;AD,CE均为角平分线,则OAC+OCA=60度=AOE=COD;AOC=120度.在AC上截取线段AF=AE,连接OF.又AO=AO;OAE=OAF.则OAEOAF(SAS),OE=OF;AE=AF; AOF=AOE=60度.则COF=AOC-AOF=60度=COD;又CO=CO;OCD=OCF.故OCDOCF(SAS),OD=OF;CD=CF.OE=ODDC+AE=CF+AF=AC.2、如图，ABC中，AD平分BAC，DGBC且平分BC，DEAB于E，DFAC于F. （1）说明BE=CF的理由；（2）如果AB=，AC=，求AE、BE的长.解：(垂直平分线联结线段两端)连接BD，DCDG垂直平分BC，故BDDC由于AD平分BAC， DEAB于E，DFAC于F，故有EDDF故RTDBERTDFC（HL）故有BECF。AB+AC2AEAE（a+b）/2BE=(a-b)/2应用：1、如图，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，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，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。解：（1）FE与FD之间的数量关系为（2）答：（1）中的结论仍然成立。证法一：如图1，在AC上截取，连结FG ，AF为公共边，AD、CE分别是、的平分线及FC为公共边证法二：如图2，过点F分别作于点G，于点H ，AD、CE分别是、的平分线可得，F是的内心又可证五、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.证明：将三角形ADF绕点A顺时针旋转90度，至三角形ABG则GE=GB+BE=DF+BE=EF又AE=AE，AF=AG，所以三角形AEF全等于AEG所以EAF=GAE=BAE+GAB=BAE+DAF又EAF+BAE+DAF=90所以EAF=45度例2 D为等腰斜边AB的中点，DMDN,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。解：(计算数值法)（1）连接DC， D为等腰斜边AB的中点，故有CDAB，CDDACD平分BCA90°，ECDDCA45°由于DMDN，有EDN90°由于 CDAB，有CDA90°从而CDEFDA故有CDEADF（ASA）故有DE=DF（2）SABC=2, S四DECF= SACD=1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 ；解：(图形补全法, “截长法”或“补短法”, 计算数值法) AC的延长线与BD的延长线交于点F，在线段CF上取点E，使CEBMABC为等边三角形，BCD为等腰三角形，且BDC=120°，MBD=MBC+DBC=60°+30°=90°，DCE=180°-ACD=180°-ABD=90°，又BM=CE，BD=CD，CDEBDM，CDE=BDM，DE=DM，NDE=NDC+CDE=NDC+BDM=BDC-MDN=120°-60°=60°，在DMN和DEN中，      DM=DE     MDN=EDN=60°     DN=DNDMNDEN，MN=NE在DMA和DEF中，      DM=DE     MDA=60°- MDB=60°- CDE=EDF (CDE=BDM)    DAM=DFE=30°DMNDEN (AAS)，MA=FE的周长为AN+MN+AM=AN+NE+EF=AF=6应用：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（图2）（图3）解：（1），（SAS）；，为等边三角形（2）图2成立，图3不成立。证明图2，延长DC至点K，使，连接BK则即图3不成立，AE、CF、EF的关系是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.分析：（1）作辅助线，过点A作于点E，在中，已知，AP的值，根据三角函数可将AE，PE的值求出，由PB的值，可求BE的值，在中，根据勾股定理可将AB的值求出；求PD的值有两种解法，解法一：可将绕点A顺时针旋转得到，可得，求PD长即为求的长，在中，可将的值求出，在中，根据勾股定理可将的值求出；解法二：过点P作AB的平行线，与DA的延长线交于F，交PB于G，在中，可求出AG，EG的长，进而可知PG的值，在中，可求出PF，在中，根据勾股定理可将PD的值求出；（2）将绕点A顺时针旋转，得到，PD的最大值即为的最大值，故当、P、B三点共线时，取得最大值，根据可求的最大值，此时解：（1）如图，作于点E中，在中，解法一：如图，因为四边形ABCD为正方形，可将将绕点A顺时针旋转得到，可得，解法二：如图，过点P作AB的平行线，与DA的延长线交于F，设DA的延长线交PB于G在中，可得，在中，可得，在中，可得（2）如图所示，将绕点A顺时针旋转,得到，PD的最大值，即为的最大值中，且P、D两点落在直线AB的两侧当、P、B三点共线时，取得最大值（如图）此时，即的最大值为6此时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（I）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 ； （II）如图2，点M、N边AB、AC上，且当DMDN时，猜想（I）问的两个结论还成立吗？写出你的猜想并加以证明； （III） 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）分析：（1）如果，因为，那么，也就有，直角三角形MBD、NCD中，因为，根据HL定理，两三角形全等。那么，三角形NCD中，在三角形DNM中，因此三角形DMN是个等边三角形，因此，三角形AMN的周长，三角形ABC的周长，因此（2）如果，我们可通过构建全等三角形来实现线段的转换。延长AC至E，使，连接DE（1）中我们已经得出，那么三角形MBD和ECD中，有了一组直角，因此两三角形全等，那么，三角形MDN和EDN中，有，有一条公共边，因此两三角形全等，至此我们把BM转换成了CE，把MN转换成了NE，因为，因此Q与L的关系的求法同（1），得出的结果是一样的。（3）我们可通过构建全等三角形来实现线段的转换，思路同（2）过D作，三角形BDM和CDH中，由（1）中已经得出的，我们做的角，因此两三角形全等（ASA）那么，三角形MDN和NDH中，已知的条件有，一条公共边ND，要想证得两三角形全等就需要知道，因为，因此，因为，那么，因此，这样就构成了两三角形全等的条件三角形MDN和DNH就全等了那么，三角形AMN的周长因为，因此三角形AMN的周长解：（1）如图1，BM、NC、MN之间的数量关系：；此时（2）猜想：结论仍然成立证明：如图2，延长AC至E，使，连接DE，且又是等边三角形在与中（SAS）在与中（SAS）故的周长而等边的周长（3）如图3，当M、N分别在AB、CA的延长线上时，若，则（用x、L表示）点评：本题考查了三角形全等的判定及性质；题目中线段的转换都是根据全等三角形来实现的，当题中没有明显的全等三角形时，我们要根据条件通过作辅助线来构建于已知和所求条件相关的全等三角形。PPACBD【全等三角形经典题型】4. 小明不慎将一块三角形的玻璃摔碎成如图1所示的四块（即图中标有1、2、3、4的四块），你认为将其中的哪一些块带去玻璃店，就能配一块与原来一样大小的三角形？应该带（）A 第1块 B第2块 C第3块 D第4块 第4题图 23.（8分）已知，在中，点是边上的中点，点在边上，点在边上，且。试探究两条线段之间的关系，并说明理由。 第23题图24.（8分）用两个全等的等边三角形和拼成四边形，把一个含角的三角尺与这个四边形叠合，使三角尺的角的顶点与点重合，两边分别与重合，将三角尺绕点按逆时针方向旋转。（1） 当三角尺的两边分别于四边形的两边相较于点时（如图），通过观察或测量的长度，你能得出什么结论？并说明理由。（2） 当三角尺的两边分别与四边形的两边的延长线相较于点时（如图），你在（1）中得到的结论还成立吗？并说明理由。25. （10分）（1）如图（1），正方形中，为边上一点，连接，过点作交的延长线于，猜想与的数量关系为 。（说明理由）（2） 如图（2）在（1）的条件下，连接，过点作交的延长线于，观察并猜想与的数量关系 。（不必说明理由）解决问题：王师傅有一块如图所示的板材余料，其中，。王师傅想切下一刀后把它拼成正方形。请你帮王师傅在图（3）中画出剪拼得示意图。王师傅现在有两块同样大小的该余料，能否在每块上各切一刀，然后拼成一个大的正方形呢？若能，请你画出剪拼的示意图：若不能，简要证明理由。20、 （本题满分6分）如图，线段经过线段的中点，且.求证：25、 （本题满分10分）如图，和均为等腰直角三角形，.点在同一条直线上，为中边上的高，连接.（1） 求的度数（2） 猜想线段之间的数量关系，并说明理由.26、 （本题满分10分）在等腰直角三角形中，,直线过点且，以点为一锐角顶点作，且点在直线上（不与点重合）.（1） 如图，与交于点，小明发现：过点作的垂线交于点，可以证明出.你也能证明出吗？请你写出证明过程.（2） 在图中，与延长线交于点，是否成立？如果成立，请给予证明；如果不成立，请说明理由；（3） 在图中，与延长线交于点，？请直接写出你的结论，无需证明.4、具备下列条件的两个三角形，不能判断全等的是（ ）A、两边及其夹角分别相等的两个三角形B、两角及其夹边分别相等的两个三角形C、三边分别相等的两个三角形D、两边且其中一条对应边的对角对应相等的两个三角形19（6分）如图，点，在上，.求证：。23. （8分）如图，在中，点在线段上运动（点不与重合），连接，作，交线段于。（1） 当时，=_；（2） 当等于多少时，?请写出证明过程；（3） 能成为等腰三角形吗？若能，请直接写出此时的度数；若不能，请说明理由。如图，在ABC中，ACB=90°，AC=BC，直线MN经过点C，且ADMN于D，BEMN于E.(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时，求证： ADCCEB；DE=AD+BE；(2)当直线MN绕点C旋转到图2的位置时，求证：DE=AD-BE；NM图11-93-3 (3)当直线MN绕点C旋转到图3的位置时，试问DE、AD、BE具有怎样的等量关系？请写出这个等量关系，并加以证明.如图，在四边形ABCD中，ADBC，E为CD的中点，连结AE、BE，BEAE，延长AE交BC的延长线于点F.求证：（1）FC=AD； （2）AB=BC+AD