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初中数学:角的和、差、倍、分的证明技巧

 天虫123 2018-10-05

初中数学:角的和、差、倍、分的证明技巧

所谓角的和、差问题,就是证一个角等于两个角的和或差,如证明∠1+∠2=∠3,可将∠3分成两个角,使其中一个角等于∠1,再证另一个角等于∠2即可;所谓倍、分问题,就是证一个角等于另一个角的几倍或几分之一. 对于角的差、倍、分问题,可将其转化为证一个角等于两角的和.

角的和差倍分问题,往往要利用三角形的内角和、外交和定理,通过计算、整理,来转化角与角之间的关系,进而达到求解目的。

下面通过几道例题(都是考试中的常客),来进一步了解这种题型的答题策略.

【典型例题1】

已知如下图所示,AB∥CD. 求证:∠A+∠AEC+∠C =∠360°.

初中数学:角的和、差、倍、分的证明技巧

分析:

这是一道常见的题目,难度不大,但是可以用多种方法求解以锻炼思维,下面提供几种思路,具体过程不再说明,自己看一看,你能根据构造的辅助线写出证明过程吗?

初中数学:角的和、差、倍、分的证明技巧

初中数学:角的和、差、倍、分的证明技巧

【典型例题2】

已知:如下图,D为△ABC内任意一点. 求证:∠BDC=∠A+∠ABD+∠ACD.

初中数学:角的和、差、倍、分的证明技巧

解析:如下图所示,延长BD交AC于点E,由三角形外交和定理得∠BDC=∠DEC+∠ACD,同理可得∠DEC=∠A+∠ABD ∴ ∠BDC=∠A+∠ABD+∠ACD.

初中数学:角的和、差、倍、分的证明技巧

点评:证明角的和差倍分问题,常常配合与角有关的定理,如三角形外角和、内角和等定理,对要证的等式中的角,进行整理、转化,从而得出结论.

【典型例题3】

如下图,△ABC中,BD平分∠ABC,CD平分∠C的外角,BD、CD相交于点D. 求证:∠D=1/2∠A .

初中数学:角的和、差、倍、分的证明技巧

证法一:因∠1是△BCD的外角,故∠D=∠1-∠DBC=∠1-1/2∠ABC. 同理,∠A=∠ACE-∠ABC 则1/2∠A=1/2∠ACE-1/2∠ABC= ∠1-1/2∠ABC ∴∠D=1/2∠A .

证法二:在△BCD中,∠D=180°-1/2∠ABC-∠ACB-∠2 ∵∠2=1/2∠ACE=1/2∠A+1/2∠ABC ∴∠D=180°-1/2∠ABC-∠ACB-1/2∠A-1/2∠ABC=180°-∠ABC-∠ACB-1/2∠A 由三角形内角和定理得1/2∠A=90°-1/2∠ABC-1/2∠ACB ∴∠D=90°-1/2∠ABC-1/2∠ACB 即∠D=1/2∠A .

点评:从三角形的内角、外角两个方面考虑,再将计算出来的有关角的等式向结论一步步靠拢,同时要注意半角性质的应用,如在△ABC中,90°=1/2∠A+1/2∠B+1/2∠C,1/2∠A=90°-1/2∠B-1/2∠C. 这些性质往往能帮助我们找到解题途径.

【典型例题4】

如下图,AB∥CD,BE和DE分别是∠ABF和∠CDF的平分线. 求证:∠BFD =2∠BED.

初中数学:角的和、差、倍、分的证明技巧

解析:从题设及图形上看,∠BFD 、∠BED没有什么关系,这种情况下,往往意味着要构造辅助线解决问题了. 过点F作FG∥CD,如下图所示,由平行关系易证∠1=∠ABF,∠2=∠CDF. ∠1+∠2=∠ABF+∠CDF 即∠BFD =∠ABF+∠CDF .

同理可证∠BED=∠ABE+∠CDE ∵BE和DE分别是∠ABF和∠CDF的平分线 ∴ ∠ABF=2∠ABE ∠CDF=2∠CDE ∴ ∠ABF+∠CDF==2(∠ABE +∠CDE)即 ∠BFD =2∠BED.

初中数学:角的和、差、倍、分的证明技巧

点评:本题添加辅助线利用平行的性质,得出∠BFD =∠ABF+∠CDF,由∠ABF+∠CDF将结论中的两个角联系在一起,通过构造辅助线,使要证明的两个角之间建立联系,是构思的关键.

【典型例题5】

已知:如下图,△ABC中,AB>AC,AD平分∠BAC,EF⊥AD于点G,交AB于点E,交AC于F,交BC的延长线于点H. 求证:∠H=1/2(∠ACB-∠B).

初中数学:角的和、差、倍、分的证明技巧

提示:因为∠H分别是△HCF、△HDG、△HBE的内角,因此可用三角形内角和定理或外角性质,表示出∠H的等式,因为△HDG是直角三角形,则∠H=90°-∠ADH,再将其转化为所证的结论即可.

【归纳总结】

1、角的和差倍分问题,往往要利用三角形的内角和、外交和定理,通过计算、整理,来转化角与角之间的关系,进而达到求解目的;

2、注意半角性质的应用,如在△ABC中,90°=1/2∠A+1/2∠B+1/2∠C,1/2∠A=,90°-1/2∠B-1/2∠C. 这些性质往往能帮助我们找到解题途径;

3、若从题设及图形上看,要证明的角之间没有什么关系,这种情况下,往往意味着要构造辅助线解决问题了,而构造平行线是解决此类问题中最常用到的.

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