全等三角形问题中常见的8种辅助线的作法(有答案).pdf
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1、 全等三角形问题中常见的辅助线的作法(有答案)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.
2、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
3、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 DCBAEFBA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
4、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
5、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、(“希望杯”试题)已知,如图ABC 中,AB=5,AC=3,则中线 AD 的取值范围是_.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.例 3、如图,ABC 中,BD=DC=AC,E 是 DC 的中点,求证:AD 平分BAE.EDCBA#应用:1、(09崇文二模)以ABC的两边AB、AC为腰分别向外作等腰RtABD和等腰RtACE,90,BADCAE
6、 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ABC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RtABD绕点A沿逆时针方向旋转(090)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 EDCBAPQCBA AD+AE.EDCBA !OEDCBA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 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
7、的理由;(2)如果 AB=a,AC=b,求 AE、BE 的长.】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。EDGFCBAO P A M N!EB C D F A C E?FB D 图 图 图 NMEFACB
8、AFEDCBA 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.¥例 2 D 为等腰Rt ABC斜边 AB 的中点,DMDN,DM,DN 分别交 BC,CA 于点 E,F。(1)当MDN绕点 D 转动时,求证 DE=DF。(2)若 AB=2,求四边形 DECF 的面积。!例 3 如图,ABC是边长为 3 的等边三角形,BDC是等腰三角形,且0120BDC,以 D 为顶点做一个060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 ;BCDNMA 应用:1、已知四边形ABCD中,ABA
9、D,BCCD,ABBC,120ABC,60MBN,MBN绕B点旋转,它的两边分别交ADDC,(或它们的延长线)于EF,当MBN绕B点旋转到AECF时(如图 1),易证AECFEF 当MBN绕B点旋转到AECF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AECF,EF又有怎样的数量关系请写出你的猜想,不需证明 :(图 1)|A B C D E F M N (图 2)A B C D E F M:N(图 3)A B C D E F M N 2、(西城 09 年一模)已知:PA=2,PB=4,以 AB 为一边作正方形 ABCD,使 P、D 两点落在直线 AB
10、 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.3、在等边ABC的两边 AB、AC 所在直线上分别有两点 M、N,D 为ABC外一点,且60MDN,120BDC,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AMN的周长 Q 与等边ABC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LQ ;(II)如图 2,点 M、N 边 AB、AC 上
11、,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=x,则 Q=(用x、L 表示)DCBAEDFCBA 参考答案与提示 一、倍长中线(线段)造全等 例 1、(“希望杯”试题)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 2ADAB+BE 故 AD 的取值范围是 1AD4 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
12、:(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 EGBG+BE 故:EFBE+FC 例 3、如图,ABC 中,BD=DC=AC,E 是 DC 的中点,求证:AD 平分BAE.】EDCBA 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=DA
13、G,即 AD 平分BAE(应用:RtABD和 等 腰1、(09崇文二模)以的两边AB、AC为腰分别向外作等腰RtACE,90,BADCAE 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ABC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RtABD绕点A沿逆时针方向旋转(090)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 ABC 解:(1)AMED2,EDAM;证明:延长AM到G,使AMMG,连BG,则ABGC是平行四边形 BGAC,180BACABG 又180BACDAE DAEABG 再
14、证:ABGDAE AMDE2,EDABAG 延长MN交DE于H*90DAHBAG 90DAHHDA EDAM (2)结论仍然成立 证明:如图,延长CA至 F,使FAAC,FA交DE于点P,并连接BF BADA,AFEA EADDAFBAF90 在FAB和EAD中 DABAEADBAFAEFA EADFAB(SAS)DEBF,AENF 90AENAPEFFPD DEFB 又AFCA,MBCM FBAM/,且FBAM21/DEAM,DEAM21 G C H A B D$N E C P A B D M N【EDCBA)二、截长补短 1、如图,ABC中,AB=2AC,AD 平分BAC,且 AD=BD,
15、求证:CDAC 解:(截长法)在 AB 上取中点 F,连 FD ADB 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:CDAC 2、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 FE ADEAFE(SAS)ADEAFE,ADE+BCE180 AFE+BFE180 故ECBEFB FBECBE(AAS)故有 BFBC 从而;ABAD+BC DCBAP21DCBAPQCBA3、如图,已知在ABC 内,060BAC,040C,P,Q
16、分别在 BC,CA 上,并且 AP,BQ 分别是BAC,ABC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BDP40ACP¥ADPACP(ASA)故 ADAC 又QBC40QCB 故 BQQC BDBP 从而 BQ+AQ=AB+BP 4、如图,在四边形 ABCD 中,BCBA,ADCD,BD 平分ABC,求证:0180CA 解:(补短法)延长 BA 至 F,使 BFBC,连 FD BDFBDC(SAS)故DFBDCB ,FDDC 又 ADCD 故在等腰BFD 中 DFBDAF 故有BAD+
17、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 PD ABPAFP(SAS)故 BPPF 由三角形性质知 PBPCPFPC BF=BA+AF=BA+AC 从而PB=BE+CE+BCBF+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+ACAD+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
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