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初中数学干货:全等三角形辅助线难题突破

 时宝官 2019-01-24

全等三角形是初中学习非常重要的一部分,月考、期中期末考,还有竞赛都有全等的题目。深入全等,你会发现,全等的辅助线是非常重要的一部分。

三角形中常见辅助线的做法有以下几种:

截长法与补短法。

具体做法是在某条线段上截取一条线段与特定线段相等,或是将某条线段延长,是之与特定线段相等,再利用三角形全等的有关性质加以说明.这种作法,适合于证明线段的和、差、倍、分等类的题目。

遇到三角形的中线,倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“旋转”。

过图形上某一点作特定的平分线,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“平移”或“翻转折叠。

遇到等腰三角形,可作底边上的高,利用“三线合一”的性质解题,思维模式是全等变换中的“对折”。

遇到角平分线,可以自角平分线上的某一点向角的两边作垂线,利用的思维模式是三角形全等变换中的“对折”,所考知识点常常是角平分线的性质定理或逆定理。

特殊方法:

在求有关三角形的定值一类的问题时,常把某点到原三角形各顶点的线段连接起来,利用三角形面积的知识解答。

1、如图,已知△ABC为等腰直角三角形,∠ABC=90°,AB=AE,∠BAE=30°。求证:BE=CE。

初中数学干货:全等三角形辅助线难题突破

思路点拨

看到这样一个图形以及证明的BE=CE,很多同学直接想到找出∠EBC=∠ECB,而题目中给出了大量的角度关系,就想通过计算得出两角相等,但根据目前所学知识,这是无法直接求出的。看到为30°的∠BAE,你是不是想到了上一题出现的60°呢?不妨做个直角试试。

技巧提示

观察图形,字母标号顺次为:A-B-C-E,中间少了D点,这可能是命题者选图时不小心犯下的错误,少了的点,也提醒着你要做辅助线解决此题。

解析:

初中数学干货:全等三角形辅助线难题突破

过A作AD∥BC且AD=BC

.连接CD、DE.

(如图)

∵△ABC为等腰直角三角形

∴AB=BC

∴四边形ABCD为正方形

∴AB=AD,AB=DC,

∠BAD=∠CDA=90°

又∵AB=AE

∴AE=AD

又∵∠DAE=∠BAD-∠BAE=60°

∴△ADE为等边△

∴AE=DE,∠ADE=60°

∴∠CDE=∠BAE=∠ADC-∠ADE=90°-60°=30°

在△ABE与△DCE中

AB=DC

∠BAE=∠CDE=30°

AE=DE

∴△ABE≌△DCE

∴BE=CE

总结:是不是难度更加增大了呢?这道题也利用了一个等边三角形来辅助证明全等。通过两题辅助线作法,概括起来,看到30°想到作直角,看到60°想到作平行线。值得一提的是,这道题中的等腰直角三角形被我们用辅助线把它补成了一个正方形,这种方法叫做补形法,但这种方法常常对于一些特殊图形,这道题我们将一个规则的三角形补出来,主要是利用直角构造60°,从而构造等边三角形。看看这道题的条件,是不是非常的集中呢?然而,我们在证明时,又要把这些条件转换出去,这就是我们在例1所提到的集散思维中的集中思维。有了这样的思维,我们做辅助线就不会盲目。

2、如图,已知AB=CD=1,∠AOC=60°。求证:AC+BD≥1.

初中数学干货:全等三角形辅助线难题突破

思路点拨

解答此题的关键在于如何转换条件。先由证明结论:AC+BD≥1入手,自然考虑将AC、BD放到一个三角形中,再由三角形中“两边之和大于第三边”即可证出结论。而图中又没有与AC相等的线段。又想到有60°这个特殊角,故作平行线解决此问题。

解析:

过B作BE∥AC

且BE=AC.连接CE、DE.

(如下图)

初中数学干货:全等三角形辅助线难题突破

∴ACEB为平行四边形

∴AB=CE且AB∥CE

∴CE=CD=1,∠DCE为等边△.

∴DE=DC=1

在△DEB中,

DB+BE>DE(点拨:D、B、E三点可能共线,故可等于)

∴DB+BE≥DE

∴AC+BD≥1

总结 此题虽然不算是一个全等的题目,但为我们之后的题目做了铺垫——通过这个题目,可以总结出:在证明一些边的关系时,我们可以采用作平行线的方法,并且有可能要构造一个等边三角形。这道题的条件是比较分散的,我们做平行线的主要目的是将它们集中在一个三角形内,这个思维方式我们叫做——分散思维,在初中几何的学习中,集散思维(集中、分散)是一个必不可少的要点。

是不是觉得这样的方法十分巧妙呢?建议再做几道相关辅助线的例题,熟能生巧。

思考练习

1、旋转

如图,三角形ABC是边长为3的等边三角形,三角形BDC是等腰三角形,以D为顶点做一个角,使其两边分别交AB于点M,交AC于点N,连接MN,则三角形AMN的周长为?

初中数学干货:全等三角形辅助线难题突破

2、倍长中线(线段)造全等

如图,△ABC中,BD=DC=AC,E是DC的中点,求证:AD平分∠BAE. >BE+CF与EF的大小.

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3、借助角平分线造全等

如图,△ABC中,AD平分∠BAC,DG⊥BC且平分BC,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F. (1)说明BE=CF的理由;(2)如果AB=,AC=,求AE、BE的长.

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4、平移变换

如图,在△ABC的边上取两点D、E,且BD=CE,求证:AB+AC>AD+AE.

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5、截长补短

如图,在四边形ABCD中,BC>BA,AD=CD,BD平分,求证:∠A+∠C=180

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