全等三角形是初中學習非常重要的一部分,月考、期中期末考,還有競賽都有全等的題目。深入全等,你會發(fā)現(xiàn),全等的輔助線是非常重要的一部分。
三角形中常見輔助線的做法有以下幾種:
截長法與補短法。
具體做法是在某條線段上截取一條線段與特定線段相等,或是將某條線段延長,是之與特定線段相等,再利用三角形全等的有關(guān)性質(zhì)加以說明.這種作法,適合于證明線段的和、差、倍、分等類的題目。
遇到三角形的中線,倍長中線,使延長線段與原中線長相等,構(gòu)造全等三角形,利用的思維模式是全等變換中的“旋轉(zhuǎn)”。
過圖形上某一點作特定的平分線,構(gòu)造全等三角形,利用的思維模式是全等變換中的“平移”或“翻轉(zhuǎn)折疊。
遇到等腰三角形,可作底邊上的高,利用“三線合一”的性質(zhì)解題,思維模式是全等變換中的“對折”。
遇到角平分線,可以自角平分線上的某一點向角的兩邊作垂線,利用的思維模式是三角形全等變換中的“對折”,所考知識點常常是角平分線的性質(zhì)定理或逆定理。
特殊方法:
在求有關(guān)三角形的定值一類的問題時,常把某點到原三角形各頂點的線段連接起來,利用三角形面積的知識解答。
1、如圖,已知△ABC為等腰直角三角形,∠ABC=90°,AB=AE,∠BAE=30°。求證:BE=CE。
思路點撥
看到這樣一個圖形以及證明的BE=CE,很多同學直接想到找出∠EBC=∠ECB,而題目中給出了大量的角度關(guān)系,就想通過計算得出兩角相等,但根據(jù)目前所學知識,這是無法直接求出的??吹綖?0°的∠BAE,你是不是想到了上一題出現(xiàn)的60°呢?不妨做個直角試試。
技巧提示
觀察圖形,字母標號順次為:A-B-C-E,中間少了D點,這可能是命題者選圖時不小心犯下的錯誤,少了的點,也提醒著你要做輔助線解決此題。
解析:
過A作AD∥BC且AD=BC
.連接CD、DE.
(如圖)
∵△ABC為等腰直角三角形
∴AB=BC
∴四邊形ABCD為正方形
∴AB=AD,AB=DC,
∠BAD=∠CDA=90°
又∵AB=AE
∴AE=AD
又∵∠DAE=∠BAD-∠BAE=60°
∴△ADE為等邊△
∴AE=DE,∠ADE=60°
∴∠CDE=∠BAE=∠ADC-∠ADE=90°-60°=30°
在△ABE與△DCE中
AB=DC
∠BAE=∠CDE=30°
AE=DE
∴△ABE≌△DCE
∴BE=CE
總結(jié):是不是難度更加增大了呢?這道題也利用了一個等邊三角形來輔助證明全等。通過兩題輔助線作法,概括起來,看到30°想到作直角,看到60°想到作平行線。值得一提的是,這道題中的等腰直角三角形被我們用輔助線把它補成了一個正方形,這種方法叫做補形法,但這種方法常常對于一些特殊圖形,這道題我們將一個規(guī)則的三角形補出來,主要是利用直角構(gòu)造60°,從而構(gòu)造等邊三角形??纯催@道題的條件,是不是非常的集中呢?然而,我們在證明時,又要把這些條件轉(zhuǎn)換出去,這就是我們在例1所提到的集散思維中的集中思維。有了這樣的思維,我們做輔助線就不會盲目。
2、如圖,已知AB=CD=1,∠AOC=60°。求證:AC+BD≥1.
思路點撥
解答此題的關(guān)鍵在于如何轉(zhuǎn)換條件。先由證明結(jié)論:AC+BD≥1入手,自然考慮將AC、BD放到一個三角形中,再由三角形中“兩邊之和大于第三邊”即可證出結(jié)論。而圖中又沒有與AC相等的線段。又想到有60°這個特殊角,故作平行線解決此問題。
解析:
過B作BE∥AC
且BE=AC.連接CE、DE.
(如下圖)
∴ACEB為平行四邊形
∴AB=CE且AB∥CE
∴CE=CD=1,∠DCE為等邊△.
∴DE=DC=1
在△DEB中,
DB+BE>DE(點撥:D、B、E三點可能共線,故可等于)
∴DB+BE≥DE
∴AC+BD≥1
總結(jié) 此題雖然不算是一個全等的題目,但為我們之后的題目做了鋪墊——通過這個題目,可以總結(jié)出:在證明一些邊的關(guān)系時,我們可以采用作平行線的方法,并且有可能要構(gòu)造一個等邊三角形。這道題的條件是比較分散的,我們做平行線的主要目的是將它們集中在一個三角形內(nèi),這個思維方式我們叫做——分散思維,在初中幾何的學習中,集散思維(集中、分散)是一個必不可少的要點。
是不是覺得這樣的方法十分巧妙呢?建議再做幾道相關(guān)輔助線的例題,熟能生巧。
思考練習
1、旋轉(zhuǎn)
如圖,三角形ABC是邊長為3的等邊三角形,三角形BDC是等腰三角形,以D為頂點做一個角,使其兩邊分別交AB于點M,交AC于點N,連接MN,則三角形AMN的周長為?
2、倍長中線(線段)造全等
如圖,△ABC中,BD=DC=AC,E是DC的中點,求證:AD平分∠BAE. >BE+CF與EF的大小.
3、借助角平分線造全等
如圖,△ABC中,AD平分∠BAC,DG⊥BC且平分BC,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F. (1)說明BE=CF的理由;(2)如果AB=,AC=,求AE、BE的長.
4、平移變換
如圖,在△ABC的邊上取兩點D、E,且BD=CE,求證:AB+AC>AD+AE.
5、截長補短
如圖,在四邊形ABCD中,BC>BA,AD=CD,BD平分,求證:∠A+∠C=180