中考数学辅助线.pdf
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1、.几何辅助线图作法探讨几何辅助线图作法探讨一些几何题的证明或求解,由原图形分析探究,有时显得十分复杂,假设通过适当的变换,即添加适当的辅助线图,将原图形转换成一个完整的、特殊的、简单的新图形,那么能使原问题的本质得到充分的显示,通过对新图形的分析,原问题顺利获解。有许多初中几何常见辅助线作法歌诀,下面这一套是很好的:人说几何很困难,难点就在辅助线。辅助线,如何添?把握定理和概念。还要刻苦加钻研,找出规律凭经历。三角形图中有角平分线,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
2、缩短可试验。三角形中两中点,连接那么成中位线。三角形中有中线,延长中线等中线。四边形平行四边形出现,对称中心等分点。梯形里面作高线,平移一腰试试看。平行移动对角线,补成三角形常见。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。圆半径与弦长计算,弦心距来中间站。圆上假设有一切线,切点圆心半径连。切线长度的计算,勾股定理最方便。要想证明是切线,半径垂线仔细辨。是直径,成半圆,想成直角径连弦。弧有中点圆心连,垂径定理要记全。圆周角边两条弦,直径和弦端点连。弦切角边切线弦,同弧对角等找完。要想作个外接圆,各边作出中垂线。
3、还要作个切圆,角平分线梦圆。如果遇到相交圆,不要忘作公共弦。外相切的两圆,经过切点公切线。假设是添上连心线,切点肯定在上面。要作等角添个圆,证明题目少困难。辅助线,是虚线,画图注意勿改变。假设图形较分散,对称旋转去实验。根本作图很关键,平时掌握要熟练。解题还要多心眼,经常总结方法显。切勿盲目乱添线,方法灵活应多变。分析综合方法选,困难再多也会减。虚心勤学加苦练,成绩上升成直线。jz*.在几何题的证明或求解时,需要构成一些根本图形来求证解时往往要通过添加辅助线图来形成,添加辅助线图,构成的根本图形是结果,构造的手段是方法。笔者从作辅助线的结果和方法两方面将几何辅助线图作法归纳为结果1构造根本图形
4、;2构造等腰边三角形:3构造直角三角形;4构造全等三角形;5构造相似三角形;6构造特殊四边形;7构造圆的特殊图形;方法8根本辅助线;9截取和延长变换;10对称变换;11平移变换;12旋转变换。下面通过近年全国各地中考的实例探讨其应用。一、构造根本图形:一、构造根本图形:每个几何定理都有与它相对应的几何图形,我们把它叫做根本图形,添辅助线往往是具有根本图形的性质而根本图形不完整时补完整根本图形。如平行线,垂直线,直角三角形斜边上中线,三角形、四边形的中位线等。等腰边三角形、直角三角形、全等三角形、相似三角形、特殊四边形和圆的特殊图形也都是根本图形,但我们后面把它们单独表述。典型例题:典型例题:例
5、例 1.1.20122012 江江 3 3 分分如图,a/b,1 65,2 140,则 3【】00A.100B.105C.110D.1150000例例 2.2.20122012 宿迁宿迁 3 3 分分点 E,F,G,H 分别是四边形 ABCD 的边 AB,BC,CD,DA 的中点,假设 ACBD,且ACBD,那么四边形 EFGH 的形状是.填“梯形“矩形“菱形【答案】【答案】矩形。【考点】【考点】三角形中位线定理,矩形的判定。【分析】【分析】如图,连接 AC,BD。E,F,G,H 分别是 AB,BC,CD,DA 的中点,根据三角形中位线定理,HEABGF,HGACEF。又ACBD,EHG=HG
6、F=GFE=FEH=900。四边形 EFGH 是矩形。且ACBD,四边形EFGH 邻边不相等。四边形 EFGH 不可能是菱形。例例 3.3.20122012 天门、仙桃、潜江、江汉油田天门、仙桃、潜江、江汉油田3 3 分分如图,线段AC=n+1其中 n 为正整数,点 B 在线段 AC 上,在线段 AC 同侧作正方形 ABMN 及正方形 BCEF,连接 AM、ME、EA 得到AME当AB=1 时,AME的面积记为 S1;当 AB=2 时,AME 的面积记为 S2;当 AB=3 时,AME 的面积记为 S3;当 AB=n 时,AME 的面积记为 Sn当 n2 时,SnSn1=jz*.【答案】【答案
7、】2n 1。2【考点】【考点】正方形的性质,平行的判定和性质,同底等高的三角形面积,整式的混合运算。【分析】【分析】连接 BE,在线段 AC 同侧作正方形 ABMN 及正方形 BCEF,BEAM。AME 与AMB 同底等高。AME的面积=AMB的面积。当 AB=n 时,AME 的面积为Sn面积为Sn12n,当 AB=n1 时,AME 的21n 12。2当 n2 时,112n 121。SnSn1n2n 1=n+n 1n n+1=2222例例 4.4.2012620126 分分如图,在四边形 ABCD 中,ADBC,E 是 AB 的中点,连接DE并延长交CB的延长线于点F,点G在BC边上,且GDF
8、=ADF。1求证:ADEBFE;2连接 EG,判断 EG 与 DF 的位置关系,并说明理由。【答案】【答案】解:1证明:ADBC,ADE=BFE两直线平行,错角相等。E 是 AB 的中点,AE=BE。又AED=BEF,ADEBFEAAS。2EG 与 DF 的位置关系是 EGDF。理由如下:ADE=BFE,GDF=ADF,GDF=BFE 等量代换。GD=GF 等角对等边。又ADEBFE,DE=EF全等三角形对应边相等。EGDF等腰三角形三线合一。例例 5.5.2012XX102012XX10 分分如图,矩形纸片ABCD,AD=2,AB=4将纸片折叠,使顶点A 与边 CD 上的点 E 重合,折痕F
9、G 分别与 AB,CD 交于点 G,F,AE 与 FG 交于点O1如图 1,求证:A,G,E,F 四点围成的四边形是菱形;2如图 2,当AED 的外接圆与 BC 相切于点 N 时,求证:点 N 是线段 BC的中点;jz*.3如图 2,在2的条件下,求折痕FG 的长【答案】【答案】解:1由折叠的性质可得,GA=GE,AGF=EGF,DCAB,EFG=AGF。EFG=EGF。EF=EG=AG。四边形 AGEF 是平行四边形EFAG,EF=AG。又AG=GE,四边形AGEF 是菱形。2连接 ON,AED 是直角三角形,AE 是斜边,点 O 是 AE 的中点,AED 的外接圆与 BC 相切于点 N,O
10、NBC。点 O 是 AE 的中点,ON 是梯形 ABCE 的中位线。点 N 是线段 BC 的中点。3OE、ON 均是AED 的外接圆的半径,OE=OA=ON=2。AE=AB=4。在 RtADE 中,AD=2,AE=4,AED=30。在 RtOEF 中,OE=2,AED=30,OF 2 34 3。FG=2OF。33二、二、构造等腰构造等腰边边三角形:三角形:当问题中出现一点发出的二条相等线段时往往要补完整等腰 边三角形;出现角平分线与平行线组合时可延长平行线与角的二边相交得等腰边三角形。通过构造等腰边三角形,应用等腰边三角形的性质得到一些边角相等关系,到达求证解的目的。典型例题:典型例题:例例
11、1.1.20122012、4 4 分分如图,在等腰ABC 中,ABAC,BAC50BAC的平分线与 AB 的中垂线交于点 O,点 C 沿 EF 折叠后与点 O 重合,那么CEF 的度数是【答案】【答案】50。连接 BO,ABAC,AO 是BAC 的平分线,AO 是 BC 的中垂线。jz*.BOCO。BAC50,BAC的平分线与 AB 的中垂线交于点 O,OABOAC25。等腰ABC中,ABAC,BAC50,ABCACB65。OBC652540。OBCOCB40。点 C 沿 EF 折叠后与点 O 重合,EOEC,CEFFEO。CEFFEO18002400250。例例 2.2.2012102012
12、10 分分如图,ABC 是等边三角形,点D、F 分别在线段 BC、AB 上,EFB=60,DC=EF1求证:四边形 EFCD 是平行四边形;2假设 BF=EF,求证:AE=AD【答案】【答案】证明:1ABC 是等边三角形,ABC=60。EFB=60,ABC=EFB。EFDC错角相等,两直线平行。DC=EF,四边形 EFCD 是平行四边形。2连接 BE。BF=EF,EFB=60,EFB是等边三角形。EB=EF,EBF=60。DC=EF,EB=DC。ABC是等边三角形,ACB=60,AB=AC。EBF=ACB。AEBADCSAS。AE=AD。例例 3.3.201112201112 分如图,在梯形分
13、如图,在梯形 ABCDABCD 中,中,AD/BCAD/BC,A ABDC,过点 D 作 DEBC,垂足为 E,并延长 DE 至 F,使 EFDE联结 BF、CD、AC1求证:四边形 ABFC 是平行四边形;2如果 DE2BECE,求证四边形ABFC 是矩形【答案】【答案】解:1证明:连接 BD。梯形 ABCD 中,ADBC,AB=DC,AC=BD,ACB=DBCDEBC,EF=DE,BD=BF,DBC=FBC。AC=BF,ACB=CBF。ACBF。四边形 ABFC 是平行四边形;2DE2BECE,DECE。BEDEDEB=DEC=90,BDEDEC。CDE=DBE,jz*.BFC=BDC=B
14、DECDE=BDEDBE=90。四边形 ABFC 是矩形。三、构造直角三角形:三、构造直角三角形:通过构造直角三角形,应用直角三角形的性质得到一些边角关系勾股定理,两锐角互余,锐角三角函数,到达求证解的目的。典型例题:典型例题:例例 1.1.2012XX32012XX3 分分:在ABC 中,AC=a,AB 与 BC 所在直线成 45角,AC 与 BC 所在直线形成的夹角的余弦值为225即 cosC=5,那么 AC 边上的中线长是55【答案】【答案】585a或a。1010【分析】【分析】分两种情况:ABC 为锐角三角形时,如图1,BE 为 AC 边的中线。作ABC 的高 AD,过点 E 作 EF
15、BC 于点 F。在 RtACD 中,AC=a,cosC=25,5CD=255a,AD=a。55在 RtABD 中,ABD=45,BD=AD=3 55a。BC=BD+CD=a。55点 E 是 AC 的中点,EFAD,EF是ACD 的中位线。FC=BF=5511DC=a,EF=AD=a。2251025a。52217285 25225aa=a=a。在 RtBEF 中,由勾股定理,得BE BF EF 1020105ABC 为钝角三角形时,如图2,BE 为 AC 边的中线。作ABC 的高 AD。在 RtACD 中,AC=a,cosC=25,5CD=255a,AD=a。55在 RtABD 中,ABD=45
16、,BD=AD=jz*55a。BC=BD=a。55.点 E 是 AC 的中点,BE 是ACD 的中位线。BE=51AD=a。210综上所述,AC 边上的中线长是585a或a。1010例例 2.2.2012XX32012XX3 分分如图,在矩形 ABCD 中,ADAB,将矩形 ABCD 折叠,使点 C 与点 A 重合,折痕为 MN,连结假设CDN 的面积与CMN 的面积比为 14,那么A2【答案】【答案】D。过点 N 作 NGBC 于 G,四边形 ABCD 是矩形,四边形 CDNG 是矩形,ADBC。CD=NG,CG=DN,ANM=CMN。由折叠的性质可得:AM=CM,AMN=CMN,ANM=AM
17、N。AM=AN。AM=CM,四边形 AM 是平行四边形。AM=CM,四边形AM 是菱形。CDN 的面积与CMN 的面积比为 1:4,DN:CM=1:4。设 DN=x,那么 AN=AM=CM=4x,AD=BC=5x,CG=x。BM=x,GM=3x。在 RtCGN 中,NG CN2CG2在 RtMNG 中,MN GM2 NG2B4C2 5D2 6MN的值为【】BM4x2 x2 15x,3x215x=2 6x,2MN2 6x=2 6。应选 D。BMx例例 3.3.20122012 市市 5 5 分分如图,在四边形ABCD 中,对角线AC,BD 交于点 E,BAC=900,CED=450,DCE=90
18、0,DE=2,BE=22求 CD 的长和四边形 ABCD 的面积【答案】【答案】解:过点 D 作 DHAC,CED=45,DHEC,DE=2,EH=DH=1。又DCE=30,DC=2,HC=3。AEB=45,BAC=90,BE=22,jz*.AB=AE=2。AC=2+1+3=3+3。S四边形ABCD1193 32(33)1(33)。222【考点】【考点】勾股定理,含 30 度角的直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质,四、构造全等三角形:四、构造全等三角形:通过构造全等三角形,应用全等三角形对应边、角相等的性质,到达求证解的目的。典型例题:典型例题:例例 1.1.2012520125 分分如图
19、,在矩形 ABCD 中,点 E,F 分别在 BC,CD 上,将ABE 沿 AE 折叠,使点 B 落在 AC 上的点 B处,又将CEF沿 EF 折叠,使点 C 落在 EB与 AD 的交点 C处那么 BC:AB 的值为。例例 2.2.2012320123 分分如图,ABCD,E,F 分别为 AC,BD 的中点,假设 AB=5,CD=3,那么 EF 的长是【】A4B3C2D1【答案】【答案】D。【考点】【考点】三角形中位线定理,全等三角形的判定和性质。【分析】【分析】连接 DE 并延长交 AB 于 H,CDAB,C=A,CDE=AHE。E 是 AC 中点,DE=EH。DCEHAEAAS。jz*.DE
20、=HE,DC=AH。F 是 BD 中点,EF 是DHB 的中位线。EF=BH=ABAH=ABDC=2。EF=1。应选 D。例例 3.3.201212201212 分分如下图,现有一边长为4 的正方形纸片 ABCD,点 P 为正方形 AD 边上的一点不与点A、点 D重合将正方形纸片折叠,使点B 落在 P 处,点 C 落在 G 处,PG 交 DC 于 H,折痕为 EF,连接 BP、BH1求证:APB=BPH;2当点 P 在边 AD 上移动时,PDH 的周长是否发生变化?并证明你的结论;3设AP 为 x,四边形EFGP 的面积为 S,求出S 与 x 的函数关系式,试问S 是否存在最小值?假设存在,求
21、出这个最小值;假设不存在,请说明理由1BH。2【答案】【答案】解:1如图 1,PE=BE,EBP=EPB又EPH=EBC=90,EPHEPB=EBCEBP,即PBC=BPH。又ADBC,APB=PBC。APB=BPH。2PHD 的周长不变为定值 8。证明如下:如图 2,过 B 作 BQPH,垂足为Q。由1知APB=BPH,又A=BQP=90,BP=BP,ABPQBPAAS。AP=QP,AB=BQ。又AB=BC,BC=BQ。又C=BQH=90,BH=BH,BCHBQHHL。CH=QH。PHD 的周长为:PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8。3如图 3,过 F 作 FMAB,垂
22、足为 M,那么 FM=BC=AB。又EF 为折痕,EFBP。jz*.EFM+MEF=ABP+BEF=90。EFM=ABP。又A=EMF=90,AB=ME,EFMBPAASA。EM=AP=xx2在 RtAPE 中,4BE+x=BE,即BE 2+。8x2CF BE EM 2+x。8222又四边形 PEFG 与四边形 BEFC 全等,11x21212SBECFBC=4+x 4=x 2x+8=x 2+6。224220例例 4.4.2011XX32011XX3 分分如图,在ABC中,ACB90,A15,AB8,那么 ACBC 的值为【】A14B163C415D16【答案】【答案】D。【考点】【考点】全等
23、三角形的判定和性质,锐角三角函数。【分析】【分析】延长 BC 到点 D,使CDCB,连接AD,过点D 作 DEAB,垂足为点E。那么知ACDACB,从而由得CADA15,ADAB。因此,在RtADE 中,AD8,BAD30,DEADsin304。从而 SADE14,当 x=2 时,S 有最小值 6。211ABDE16,又 SADEBDAC2212BCACACBC,即ACBC16。2例例 5.5.2011320113 分分如图,在ABC 中,ACB90,ACBC,分别以 AB、BC、CA 为一边向ABC 外作正方形 ABDE、BCMN、CAFG,连接 EF、GM、ND,设AEF、BND、CGM的
24、面积分别为 S1、S2、S3,那么以下结论正确的选项是【】AS1S2S3BS1S2S3CS1S3S2DS2S3S1【答案】【答案】A。【分析】【分析】过点 D 作 DQMN 交 CB 的延长线于点 P,交 MN 的延长线于点 Q;jz*.过点 E 作 ERGF 交 CA 的延长线于点 S,交 GF 的延长线于点 R。易证CGMCABSAS,即 S2SABC;易证PBDCABAAS,BP=AC,即 S3的底为 BN=BC,高为 BP=AC,S2SABC;易证SEACABAAS,AS=BC,即 S1的底为 FA=CA,高为 AS=BC,S2SABC。S1S2S3SABC。应选 A。例例 6.6.2
25、011820118 分分如图 AB=AC,CDAB 于 D,BEAC 于 E,BE 与 CD 相交于点 O1求证 AD=AE;2连接 OA,BC,试判断直线 OA,BC 的关系并说明理由【答案】【答案】解:1证明:在ACD 与ABE 中,A=A,ADC=AEB=90,AB=AC,ACDABEAAS。AD=AE。2 2在 RtADO 与 RtAEO 中,OA=OA,AD=AE,ADOAEOHL。DAO=EAO。即 OA 是BAC 的平分线。又AB=AC,OABC。五、五、构造相似三角形:构造相似三角形:通过构造相似三角形,应用相似三角形对应角相等、对应边成比例的性质,到达求证 解的目的。典型例题
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