“截長(zhǎng)補(bǔ)短”是處理線段間數(shù)量關(guān)系的一種重要的解題方法,當(dāng)題目中出現(xiàn)三條線段間的和差關(guān)系時(shí)(如a=b+c),??紤]用此法解決。所謂”截”,就是將最長(zhǎng)的線段a截成兩段,其中一段等于較短的一條線段b,再利用全等三角形或者等腰三角形的知識(shí)證另一段等于線段c;所謂”補(bǔ)”,就是將較短的線段b延長(zhǎng),使延長(zhǎng)的線段長(zhǎng)度為c,相當(dāng)于將線段b,c拼成一條線段,再證明此線段的長(zhǎng)等于a。用截長(zhǎng)補(bǔ)短法解決問(wèn)題的關(guān)鍵是用”截”或”補(bǔ)”的手段去構(gòu)造線段,從而得到兩個(gè)三角形全等。
例題1:在△ABC中,AD為△ABC的角平分線,點(diǎn)E是直線BC上的動(dòng)點(diǎn).
(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)E在CB的延長(zhǎng)線上時(shí),連接AE,若∠E=48°,AE=AD=DC,則∠ABC的度數(shù)為( )°.
(2)如圖2,AC>AB,點(diǎn)P在線段AD延長(zhǎng)線上,比較AC+BP與AB+CP之間的大小關(guān)系,并證明.
(3)連接AE,若∠DAE=90°,∠BAC=24°,且滿足AB+AC=EC,請(qǐng)求出∠ACB的度數(shù)(要求:畫(huà)圖,寫(xiě)思路,求出度數(shù)).
(1)利用等腰三角形的性質(zhì)和三角形內(nèi)角和可求出∠ABC的度數(shù);(2)在AC上截取AH=AB,利用SAS證明△PAB≌△PAH,得PH=PB,在△CHP中,再利用三邊關(guān)系即可得出結(jié)論;
(3)延長(zhǎng)CA到K,使AK=AB,連接EK,BK,設(shè)∠BKE=α,則∠AKE=α+12°,利用SAS證明△AKE≌△ABE,得∠AKE=∠ABE=∠BAC+∠C,即可得出α的值,從而解決問(wèn)題.
本題是三角形的綜合題,主要考查了等腰三角形的性質(zhì),角平分線的定義,全等三角形的判定與性質(zhì),作輔助線構(gòu)造三角形全等是解題的關(guān)鍵,有一定的難度。
例題2:(1)閱讀理解:?jiǎn)栴}:如圖1,在四邊形ABCD中,對(duì)角線BD平分∠ABC,∠A+∠C=180°.求證:DA=DC.思考:“角平分線+對(duì)角互補(bǔ)”可以通過(guò)“截長(zhǎng)、補(bǔ)短”等構(gòu)造全等去解決問(wèn)題.
方法l:在BC上截取BM=BA,連接DM,得到全等三角形,進(jìn)而解決問(wèn)題;
方法2:延長(zhǎng)BA到點(diǎn)N,使得BN=BC,連接DN,得到全等三角形,進(jìn)而解決問(wèn)題.結(jié)合圖1,在方法1和方法2中任選一種,添加輔助線并完成證明.
(2)問(wèn)題解決:如圖2,在(1)的條件下,連接AC,當(dāng)∠DAC=60°時(shí),探究線段AB,BC,BD之間的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由;
(3)問(wèn)題拓展:如圖3,在四邊形ABCD中,∠A+∠C=180°,DA=DC,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥BC,垂足為點(diǎn)E,請(qǐng)直接寫(xiě)出線段AB、CE、BC之間的數(shù)量關(guān)系.
分析:(1)方法1:在BC上截取BM=BA,連接DM,證明△ABD≌△MBD(SAS),由全等三角形的性質(zhì)得出∠A=∠BMD,AD=MD,則可得出結(jié)論;
方法2:延長(zhǎng)AB到N,使BN=BC,連接DN,證明△NBD≌△CBD(SAS),由全等三角形的性質(zhì)得出∠BND=∠C,ND=CD,證出DN=DA,則可得出結(jié)論;
(2)延長(zhǎng)CB到P,使BP=BA,連接AP,證明△PAC≌△BAD(SAS),由全等三角形的性質(zhì)得出PC=BD,則可得出結(jié)論;
(3)連接BD,過(guò)點(diǎn)D作DF⊥AB于點(diǎn)F,證明△DFA≌△DEC(AAS),由全等三角形的性質(zhì)得出DF=DE,AF=CE,證明Rt△BDF≌和Rt△BDE(HL),由全等三角形的性質(zhì)得出BF=BE,則可得出結(jié)論.
本題屬于四邊形綜合題,考查了等邊三角形的性質(zhì),角平分線的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問(wèn)題,屬于壓軸題。
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