中考數(shù)學(xué)【構(gòu)造輔助線】4種常用方法,暑假抓緊掌握

中考政策
2022-8-06 10:48:47 文/劉若熙 圖/丁夢(mèng)茹
1、關(guān)于角平分線的輔助線
當(dāng)題目的條件中出現(xiàn)角平分線時(shí),要想到根據(jù)角平分線的性質(zhì)構(gòu)造輔助線。
角平分線具有兩條性質(zhì):①角平分線具有對(duì)稱(chēng)性;②角平分線上的點(diǎn)到角兩邊的距離相等。
關(guān)于角平分線常用的輔助線方法:
(1)截取構(gòu)全等
如圖所示,OC是∠AOB的角平分線,(關(guān)注微信公眾:初中數(shù)學(xué)提分)D為OC上一點(diǎn),F(xiàn)為OB上一點(diǎn),若在OA上取一點(diǎn)E,使得OE=OF,并連接DE,則有△OED≌△OFD,從而為我們證明線段、角相等創(chuàng)造了條件。
(2)角分線上點(diǎn)向角兩邊作垂線構(gòu)全等
利用角平分線上的點(diǎn)到兩邊距離相等的性質(zhì)來(lái)證明問(wèn)題。如圖所示,過(guò)∠AOB的平分線OC上一點(diǎn)D向角兩邊OA、(關(guān)注微信公眾:初中數(shù)學(xué)提分)OB作垂線,垂足為E、F,連接DE、DF。
則有:DE=DF,△OED≌△OFD。
(3)作角平分線的垂線構(gòu)造等腰三角形
如圖所示,從角的一邊OB上的一點(diǎn)E作角平分線OC的垂線EF,使之與角的另一邊OA相交,(關(guān)注微信公眾:初中數(shù)學(xué)提分)則截得一個(gè)等腰三角形(△OEF),垂足為底邊上的中點(diǎn)D,該角平分線又成為底邊上的中線和高,以利用中位線的性質(zhì)與等腰三角形的三線合一的性質(zhì)。
如果題目中有垂直于角平分線的線段,則延長(zhǎng)該線段與角的另一邊相交,從而得到一個(gè)(微信:初中數(shù)學(xué)提分)等腰三角形,可總結(jié)為:“延分垂,等腰歸”。
(4)作平行線構(gòu)造等腰三角形
作平行線構(gòu)造等腰三角形分為以下兩種情況:
①如下左圖所示,過(guò)角平分線(關(guān)注微信公眾:初中數(shù)學(xué)提分)OC上的一點(diǎn)E作角的一邊OA的平行線DE,從而構(gòu)造等腰三角形ODE。
②如下右圖所示,通過(guò)角一邊OB上的點(diǎn)D作角平分線OC的平行線DH與另外一邊AO的反向延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)H,從而構(gòu)造等腰三角形ODH。
2、由線段和差想到的輔助線
(1)遇到求證一條線段等于另兩條線段之和時(shí),一般方法是截長(zhǎng)補(bǔ)短法:
①截長(zhǎng):在長(zhǎng)線段中截取一段等于另兩條中的一條,然后證明剩下部分等于另一條;
②補(bǔ)短:將一條短線段延長(zhǎng),(關(guān)注微信公眾:初中數(shù)學(xué)提分)延長(zhǎng)部分等于另一條短線段,然后證明新線段等于長(zhǎng)線段。
截長(zhǎng)補(bǔ)短法作輔助線
例題:在△ABC中,AD平分∠BAC,∠ACB=2∠B,求證:AB=AC+CD。
(2)對(duì)于證明有關(guān)線段和差的不等式,通常會(huì)聯(lián)系到三角形中兩線段之和大于第三邊、之差小于第三邊,(關(guān)注微信公眾:初中數(shù)學(xué)提分)故可想辦法放在一個(gè)三角形中證明。
在利用三角形三邊關(guān)系證明線段不等關(guān)系時(shí),如直接證不出來(lái),可連接兩點(diǎn)或廷長(zhǎng)某邊構(gòu)成三角形,使結(jié)論中出現(xiàn)的線段在一個(gè)或幾個(gè)三角形中,再運(yùn)用三角形三邊的不等關(guān)系證明。
例題:已知如圖1-1:D、E為△ABC內(nèi)兩點(diǎn),求證:AB+AC>BD+DE+CE、
(3)在利用三角形的外角大于任何和它不相鄰的內(nèi)角時(shí)如直接證不出來(lái)時(shí),可連接兩點(diǎn)或延長(zhǎng)某邊,構(gòu)造三角形,使求證的大角在某個(gè)三角形的外角的位置上,小角處于這個(gè)三角形的內(nèi)角位置上,再利用外角定理:
例如:如圖2-1:已知D為△ABC內(nèi)的任一點(diǎn),求證:∠BDC>∠BAC。
分析:因?yàn)椤螧DC與∠BAC不在同一個(gè)三角形中,沒(méi)有直接的聯(lián)系,可適當(dāng)添加輔助線構(gòu)造新的三角形,使∠BDC處于在外角的位置,∠BAC處于在內(nèi)角的位置。
證法一:延長(zhǎng)BD交AC于點(diǎn)E,這時(shí)∠BDC是△EDC的外角,
∴∠BDC>∠DEC,同理∠DEC>∠BAC,
∴∠BDC>∠BAC
證法二:連接AD,并延長(zhǎng)交BC于F
∵∠BDF是△ABD的外角
∴∠BDF>∠BAD,同理,∠CDF>∠CAD
∴∠BDF+∠CDF>∠BAD+∠CAD
即:∠BDC>∠BAC。
注意:利用三角形外角定理證明不等關(guān)系時(shí),通常將大角放在某三角形的外角位置上,小角放在這個(gè)三角形的內(nèi)角位置上,再利用不等式性質(zhì)證明。
3、由中點(diǎn)想到的輔助線
在三角形中,如果已知一點(diǎn)是三角形某一邊上的中點(diǎn),那么首先應(yīng)該聯(lián)想到三角形的中線加倍延長(zhǎng)中線及其相關(guān)性質(zhì)(等腰三角形底邊中線性質(zhì)),然后通過(guò)探索,找到解決問(wèn)題的方法。
(1)中線把原三角形分成兩個(gè)面積相等的小三角形
即如圖1,AD是ΔABC的中線,則SΔABD=SΔACD=1/2SΔABC(因?yàn)棣BD與ΔACD是等底同高的)。
(2)倍長(zhǎng)中線
已知中點(diǎn)、中線問(wèn)題應(yīng)想到倍長(zhǎng)中線,由中線的性質(zhì)可知,一條中線將中點(diǎn)所在的線段平分,可得到一組等邊,通過(guò)倍長(zhǎng)中線又可得到一組等邊及對(duì)頂角,因而可以得到一組全等三角形。
例題:如圖3,在等腰△ABC中,AB=AC,在AB上截取BD,在AC延長(zhǎng)線上截取CE,且使CE=BD.連接DE交BC于F.求證:DF=EF.
4、其他輔助線做法
(1)延長(zhǎng)已知邊構(gòu)造三角形
在一些求證三角形問(wèn)題中,延長(zhǎng)某兩條線段(邊)相交,構(gòu)成一個(gè)封閉的圖形,可找到更多的相等關(guān)系,有助于問(wèn)題的解決.
例題:如圖4,在△ABC中,AC=BC,∠B=90°,BD為∠ABC的平分線.若A點(diǎn)到直線BD的距離AD為a,求BE的長(zhǎng).
(2)連接四邊形的對(duì)角線,把四邊形的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成為三角形來(lái)解決。
(3)連接已知點(diǎn),構(gòu)造全等三角形
例題:已知:如圖10-1;AC、BD相交于O點(diǎn),且AB=DC,AC=BD,求證:∠A=∠D。
(4)取線段中點(diǎn)構(gòu)造全等三角形
例如:如圖11-1:AB=DC,∠A=∠D 求證:∠ABC=∠DCB。
分析:由AB=DC,∠A=∠D,想到如取AD的中點(diǎn)N,連接NB,NC,再由SAS公理有△ABN≌△DCN,(關(guān)注微信公眾:初中數(shù)學(xué)提分)故BN=CN,∠ABN=∠DCN。下面只需證∠NBC=∠NCB,再取BC的中點(diǎn)M,連接MN,則由SSS公理有△NBM≌△NCM,所以∠NBC=∠NCB。問(wèn)題得證。
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