重点重点初中中考数学题辅助线作法中学教育中考_中学教育-中考.pdf
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1、 欢迎阅读 D A B C E F M N A B D C E A B C D E F M 中考数学题辅助线的作法 方法一:从已知出发作出辅助线:例 1已知:在ABC中,AD是 BC边的中线,E是 AD的中点,F是 BE延长线与AC的交点,求证:AF=FC21 分析:题设中含有D 是 BC 中点,E 是 AD 中点,由此可以联想到三角形中与边中点有密 切联系的中位线,所以,可有如下 2 种辅助线作法:(1)过 D 点作 DNCA,交 BF 于 N,可得 N 为 BF 中点,由中位线定理得DN=FC21,再证AEFDEN,则有 AF=DN,进而有 AF=FC21(2)过 D 点作DMBF,交 A
2、C 于 M,可得 FM=CM,FM=AF,则有 AF=FC21 方法二:分析结论,作出辅助线 例 2:如图,AD是ABC的高,AE是ABC的外接圆直径,求证:AB AC=AE AD 分析:要证 AB AC=AE AD,需证ACAEADAB(或ACADAEAB),需证ABEADC(或ABDAEC),这就需要连结 BE(或 CE),形成所需要的三角形,同时得 ABE=ADC=900(或ADB=ACE=900)又E=C(或B=E)因而得证。方法三:“两头凑”(即同时分析已知和结论)作出辅助线 例 3:过ABC的顶点 C任作一直线,与边 AB及中线 AD分别交于点 F和 E;求证:AE ED=2AF
3、FB 分析:已知 D 是 BC 中点,那么在 三角形中可过中点作平行线得中位线;欢迎阅读 A B C D E O A B C D O 1 2 3 A B C O A B C D E 1 2 O 若要出现结论中的 AEED,则应有一条与 EF 平行的直线。所以,过 D 点作DMEF 交 AB 于 M,可得FMAFFMAFEDAE22,再证BF=2FM 即可。方法四:找出辅助线的一般规律,将对证题时能准确地作出所需辅助线有很大帮助。例如:在“圆”部分就有许多规律性辅助线:(1)有弦,作“垂直于弦的直径”例 4:已知,如图,在以 O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦 AB交小圆于 C、D两点,求证:AC
4、=BD 分析:过 O点作 OE AB于 E,则 AE=BE,CE=DE,即可证得 AC=BD(2)有直径,构成直径上的圆周角(直角)例 5:已知:如图,以ABC的 AC边为直径,作O交 BC、BA于 D、E两点,且DECD,求证:B=C 分析:连结 AD,由于 AC为直径,则有 AD BC,又DECD,有1=2,由内角和定理得 B=C(3)见切线,连半径,证垂直 例 6:如图,AB为O的直径,C为O上一点,AD和过 C点的切线互相垂直,垂足为 D,求证:AC平分DAB 分析:连结 OC,由于 CD为切线,可知 OC CD,易证:1=2,又因为2=3,所以1=3,则可得 AC平分DAB(4)证切
5、线时,“连半径,证垂直”或“作垂直,证半径”例 7:已知,直线 AB经过O上的一点,并且 OA=OB,CA=CB;求证:直线 AB是O的切线 分析:连结 OC,要证 AB是O的切线,需证 OC AB,由已知可证OAC OBC,析题设中含有是中点是中点由此可以联想到三角形中与边中点有密切联系的中位线所以可有如下种辅助线作法过点作交于可得为中点由中位线定理得再证则有进而有过点作交于可得则有方法二分析结论作出辅助线例如图是的高是的即同时分析已知和结论作出辅助线例过的顶点任作一直线与边及中线分别交于点和求证分析已知是中点那么在三角形中可过中点作平行线得中位线欢迎阅读若要出现结论中的则应有一条与平行的直
6、线所以过点作交于可得再证即可方有弦作垂直于弦的直径例已知如图在以为圆心的两个同心圆中大圆的弦交小圆于两点求证分析过点作于则即可证得有直径构成直径上的圆周角直角例已知如图以的边为直径作交于两点且求证分析连结由于为直径则有又内角和定理得 欢迎阅读 A B C D O E 可得OCA=OCB=900,结论得证。例 8:已知,梯形 ABCD 中,AB CD,A=900,BC是O的直径,BC=CD+AB,求证:AD是O的切线 分析:过 O点作 OE AD,垂足为 E,要证 AD是O的切线,只要证 OE是O的半径即可,也就是说需要证 OE=BC21,由于A=900,AB CD,可得 ABCDOE,再由平行
7、线等分线段定理得 DE=EA,进而由梯形中位线定理得OE=BCCDAB21)(21,所以E点在O上,AD是O的切线。(二)练习 1、已知:如图,在ABC中,ADDB,AEEC 求证:DEBC,DE21BC 2、已知:如图 27.3.12 所示,在梯形ABCD中,ADBC,AEBE,DFCF 求证:EFBC,EF21(ADBC)3、已知:如图 27.3.13 所示,在ABC 中.AD=DB,BE=EC,AF=FC.求证:AE、DF 互相平分。4、如图:已知:AB 为O 的直径,弦 CDAB,M 为AC上一点,AM的延长线交DC的延长线于F,求证:AMD=FMC 与圆有关的辅助线常规作法解析 与圆
8、有关的几何问题,几乎涵盖了初中几何的各种基本图形与基本性质,题型的复杂程度可想而知。为此,常常需要添加适当的辅助线将复杂的图形转化为基本图形,从而方便求解。为帮助大家正确理解并掌握圆中有关计算或证明题的一般解法,现就圆中辅助线的常规作法分类总结如下,供同学们学习时参考 一、圆中有弦,常作弦心距(或者作垂直于弦的半径或直径,有时还要连结过弦端点的半径)例 1.如图,以 RtABC的直角顶点 A为圆心,直角边 AB为半径的A分别交 BC、AC于点 D、E,若 BD=10cm,DC=6cm,求A的半径。解:过 A作 AH BD于 H,则1BHBD5cm2。BA AC,CAB=AHB=90。又ABH=
9、CBA,ABH 析题设中含有是中点是中点由此可以联想到三角形中与边中点有密切联系的中位线所以可有如下种辅助线作法过点作交于可得为中点由中位线定理得再证则有进而有过点作交于可得则有方法二分析结论作出辅助线例如图是的高是的即同时分析已知和结论作出辅助线例过的顶点任作一直线与边及中线分别交于点和求证分析已知是中点那么在三角形中可过中点作平行线得中位线欢迎阅读若要出现结论中的则应有一条与平行的直线所以过点作交于可得再证即可方有弦作垂直于弦的直径例已知如图在以为圆心的两个同心圆中大圆的弦交小圆于两点求证分析过点作于则即可证得有直径构成直径上的圆周角直角例已知如图以的边为直径作交于两点且求证分析连结由于为
10、直径则有又内角和定理得 欢迎阅读 CBA,ABCBBHAB,2ABBC BH(BDDC)BH16580cm ,rAB8045cm。例 2.如图,AB是O 的直径,POAB交O 于点 P,弦 PN与 AB相交于点 M,求证:2PM PN2PO。证明:过 O 作 OC NP于点 C,则1PCPN2。OC NP,PO AB,POM=PCO=90。又OPM=CPO,OPM CPO,POPMPCPO,21POPMPCPM(PN)2,即2PMPN2PO。评析:求解圆中与弦有关的问题,常需作弦心距(即垂直于弦的直径或半径),其目的是构造以半径、弦心距、弦为边的直角三角形,并利用垂径定理来沟通弦、弧、弦心距之
11、间的联系。二、圆中有直径,常作直径所对的圆周角(在半圆中,同样可作直径所对的圆周角)例 3.如图,AB为半圆的直径,OH AC于 H,BH与 OC交于 E,若 BH=12,求 BE的长。解:连结 BC。AB 为直径,ACBC。又OH AC,AO=BO,OH12BC,OHE=CBE,HOE=BCE,OHE CBE,HEOH1BEBC2,22BEBH12833。例 4.如图,AB 是半圆的直径,C 为圆上的一点,CD AB于 D,求证:2CDAD BD。证明:连结 AC、BC。AB 为直径,ACB=90,1+2=90。又CD AB,ADC=CDB=90,1+3=90,3=2,BCD CAD,ADC
12、DCDBD,即2CDAD BD。评析:由于直径所对的圆周角为直角,所以在有关圆的证明或计算问题中,利用该性质极易构造出直角三角形,从而可以很方便地将问题转化到直角三角形中进行解决。三、圆中有切线,常作过切点的半径(若无切点,则过圆心作切线的垂线)例 5.如图,已知 MN为O的直径,AP是O的切线,P为切点,点 A在 MN的延长线上,若 PA=PM,求A的度数。解:连结 OP,设A的度数为 x。PA=PM,M=A,同理可得OPM=M,POA=OPM+M=2M=2 A=2 x。又AP切O于点 P,AP OP,A+POA=90,即x+2x=90,解之得 x=30,A=30。例 6.如图,AB 为O的
13、直径,C 为O上的一点,AD和过 C点的切线垂直,垂足为 D,求证1=2。证明:连结 OC。DC切O于点 C,OC DC。又AD DC,OC AD,1=3。OA=OC,2=3,1=2。评析:当欲求解的问题中含有圆的切线时,常常需要作出过切点的半析题设中含有是中点是中点由此可以联想到三角形中与边中点有密切联系的中位线所以可有如下种辅助线作法过点作交于可得为中点由中位线定理得再证则有进而有过点作交于可得则有方法二分析结论作出辅助线例如图是的高是的即同时分析已知和结论作出辅助线例过的顶点任作一直线与边及中线分别交于点和求证分析已知是中点那么在三角形中可过中点作平行线得中位线欢迎阅读若要出现结论中的则
14、应有一条与平行的直线所以过点作交于可得再证即可方有弦作垂直于弦的直径例已知如图在以为圆心的两个同心圆中大圆的弦交小圆于两点求证分析过点作于则即可证得有直径构成直径上的圆周角直角例已知如图以的边为直径作交于两点且求证分析连结由于为直径则有又内角和定理得 欢迎阅读 径,利用该半径与切线的垂直关系来沟通题设与结论之间的联系。四、圆中有特殊角,常作直径构造直角三角形(若题中有三角函数但无直角三角形,则也需作直径构造直角三角形)例 7.如图,点 A、B、C在O上(AC不过 O点),若ACB=60,AB=6,求O半径的长。解:作直径 AD,连结 BD。ACB与D 都是AB所对的圆周角,D=ACB=60。又
15、AD是直径,ABD=90,AB6AD4 3sin Dsin60,1rAD2 32。例 8.如图,在锐角ABC中,若 BC=a,CA=b,AB=c,ABC的外接圆半径为 R,求证:abc2Rsin Asin BsinC。证明:作直径 CD,连结 BD。CD 为直径,CBD=90,BCasin DDC2R。又A=D,asinAsinD2R,即a2RsinA,同理可得b2RsinB,c2RsinC,abc2Rsin Asin BsinC。评析:当题设中未告诉有直角三角形但却含有 30、45、60、90 等特殊角或某个角的三角函数值时,通常需要作直径构造直角三角形来帮助求解。五、两圆相切,常作公切线(
16、或者作两圆的连心线)例 9.如图,O1和O2外切于点 A,BC是O1和O2外公切线,B、C为切点,求证:ABAC。证明:过点 A 作O1与O2的公切线 AM交 BC于点 M。MA和 MB分别切O1于点 A、B,MA=MB,同理可得 MA=MC,MA=MB=MC,即点 A、B、C同在以 M为圆心,BC为直径的圆周上,ABAC。例 10.如图,A和B外切于点 P,CD为A、B的外公切线,C、D为切点,若A与B的半径分别为 r 和 3r,求:CD的长;B的度数。解:连结 AB,连结 AC、BD,过点 A作 AE BD于 E。、CD是A和B的外公切线,C、D为切点,AC CD,BD CD。又AE BD
17、,四边形 ACDE为矩形,CD=AE,DE=AC=r,BE=BD-DE=3r-r=2r。AB=r+3r=4r,22CDAEABBE2 3r。、在 RtAEB中,BE2r1cos BAB4r2,B=60。评析:在解决有关两圆相切的问题时,常常需作出两圆的公切线或连心线,利用公切线垂直于经过切点的半径、切线长相等、连心线长等于两圆半径之和(或差)等性质来沟通两圆间的联系。六、两圆相交,常作公共弦(或者作两圆的连心线)例 11.如图,O1和O2相交于 A、B 两点,AD是O1的直径,且圆心 O1在O2上,连结 DB并延长交O2于点 C,求证:CO1AD。证明:连结 AB。AD 为O1的直径,ABD=
18、90,D+BAD=90。又C析题设中含有是中点是中点由此可以联想到三角形中与边中点有密切联系的中位线所以可有如下种辅助线作法过点作交于可得为中点由中位线定理得再证则有进而有过点作交于可得则有方法二分析结论作出辅助线例如图是的高是的即同时分析已知和结论作出辅助线例过的顶点任作一直线与边及中线分别交于点和求证分析已知是中点那么在三角形中可过中点作平行线得中位线欢迎阅读若要出现结论中的则应有一条与平行的直线所以过点作交于可得再证即可方有弦作垂直于弦的直径例已知如图在以为圆心的两个同心圆中大圆的弦交小圆于两点求证分析过点作于则即可证得有直径构成直径上的圆周角直角例已知如图以的边为直径作交于两点且求证分
19、析连结由于为直径则有又内角和定理得 欢迎阅读 和BAO1都是O2中1BO所对的圆周角,C=BAO1,即C=BAD,D+C=90,CO1AD。例 12.如图,O1和O2相交于 A、B两点,两圆半径分别为6 2和4 3,公共弦 AB的长为 12,求O1AO2的度数。解:连结 AB、O1O2,使之交于 H点。AB 为O1与O2的公共弦,连心线 O1O2垂直平分 AB,1AHAB 62,11AH62cos O AHAO26 2,22AH63cos O AHAO24 3,O1AH=45,O2AH=30,O1AO2=O1AH+O2AH=75。?评析:在解决有关两圆相交的问题时,最常见的辅助线是两圆的公共弦
20、或连心线,公共弦可以联通两圆中的弦、角关系,而连心线则垂直平分公共弦。全等三角形作辅助线的常用方法 一、在利用三角形三边关系证明线段不等关系时,如直接证不出来,可连接两点或廷长某边构成三角形,使结论中出现的线段在一个或几个三角形中,再运用三角形三边的不等关系证明,如:例1、已知如图 1-1:D、E为ABC内两点,求证:AB+ACBD+DE+CE.证明:(法一)将 DE两边延长分别交 AB、AC 于 M、N,(法二:图 1-2)延长 BD交 AC 于 F,廷长 CE交 BF于 G,二、在利用三角形的外角大于任何和它不相邻的内角时如直接证不出来时,可连接两点或延长某边,构造三角形,使求证的大角在某
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