几何证明-常用辅助线 (一)中线倍长法:
例1 、求证:三角形一边上的中线小于其他两边和的一半。
已知:如图,△ABC 中,AD 是BC 边上的中线,求证:AD ﹤2
1
(AB+AC) 分析:要证明AD ﹤
2
1
(AB+AC),就是证明AB+AC>2AD ,也就是证明两条线段之和大于第三条线段,而我们只能用“三角形两边之和大于第三边”,但题中的三条线段共点,没有构成一个三角形,不能用三角形三边关系定理,因此应该进行转化。
待证结论AB+AC>2AD 中,出现了2AD ,即中线AD 应该加倍。
证明:延长AD 至E ,使DE=AD ,连CE ,则AE=2AD 。
在△ADB 和△EDC 中,
AD =DE ∠ADB =∠EDC BD =DC
∴△ADB ≌△EDC(SAS) ∴AB=CE
又 在△ACE 中,
AC+CE >AE
∴AC+AB >2AD ,即AD ﹤2
1
(AB+AC)
小结:(1)涉及三角形中线问题时,常采用延长中线一倍的办法,即中线倍长法。
它可以将分居中线两旁的两条边AB 、AC 和两个角∠BAD 和∠CAD 集中于同一个三角形中,以利于问题的获解。
课题练习:ABC ∆中,AD 是BAC ∠的平分线,且BD=CD ,求证AB=AC
C
例2:中线一倍辅助线作法
△ABC中
方式1:延长AD到
E,AD是BC边中线
使DE=AD,
连接BE
方式2:间接倍长
作CF⊥AD于F,延长MD到N,
作BE⊥AD的延长线于使DN=MD,
连接BE 连接CD
例3:△ABC中,AB=5,AC=3,求中线AD的取值范围
例4:已知在△ABC中,AB=AC,D在AB上,E在AC的延长线上,DE交BC于F,且DF=EF,求证:BD=CE
课堂练习:已知在△ABC 中,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 上一点,且BE=AC ,延长
BE 交AC 于F ,求证:AF=EF
例5:已知:如图,在ABC ∆中,AC AB ≠,D 、E 在BC 上,且DE=EC ,过D 作BA DF //交AE 于点F ,DF=AC.
求证:AE 平分BAC ∠
课堂练习:已知CD=AB ,∠BDA=∠BAD ,AE 是△ABD 的中线,求证:∠C=∠BAE
作业:
1、在四边形ABCD 中,AB ∥DC ,E 为BC 边的中点,∠BAE=∠EAF ,AF 与DC 的延长线相交于点F 。
试探究线段AB 与AF 、CF 之间的数量关系,并证明你的结论
第 1 题图 A B F D E
C
2、已知:如图,∆ABC 中,∠C=90︒,CM ⊥AB 于M ,AT 平分∠BAC 交CM 于D ,交BC 于T ,过D 作DE//AB 交BC 于E ,求证:CT=BE.
3:已知在△ABC 中,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 上一点,且BE=AC ,延长BE 交AC
于F ,求证:AF=EF
4:已知CD=AB ,∠BDA=∠BAD ,AE 是△ABD 的中线,求证:∠C=∠BAE
5、在四边形ABCD 中,AB ∥DC ,E 为BC 边的中点,∠BAE=∠EAF ,AF 与DC 的延长线相交于点F 。
试探究线段AB 与AF 、CF 之间的数量关系,并证明你的结论
D A B C
M T E
A
D
B
C
E
图2-1
(二)截长补短法 例1.
已知,如图1-1,在四边形ABCD 中,BC >AB ,AD =DC ,BD 平分∠ABC .
求证:∠BAD +∠BCD =180°.
分析:因为平角等于180°,因而应考虑把两个不在一起的通过全等转
化成为平角,图中缺少全等的三角形,因而解题的关键在于构造直角三角形,
可通过“截长补短法”来实现.
证明:过点D 作DE 垂直BA 的延长线于点E ,作DF ⊥BC 于点F ,如图
1-2
∵BD 平分∠ABC ,∴DE =DF , 在Rt △ADE 与Rt △CDF 中,
⎩
⎨
⎧==CD AD DF
DE ∴Rt △ADE ≌Rt △CDF (HL ),∴∠DAE =∠DCF . 又∠BAD +∠DAE =180°,∴∠BAD +∠DCF =180°, 即∠BAD +∠BCD =180°
例2. 如图2-1,AD ∥BC ,点E 在线段AB 上,∠ADE =∠CDE ,∠DCE =∠ECB .
求证:CD =AD +BC .
A
B C
D
图1-1
F
E D
C
B
A
图1-2
例3. 已知,如图3-1,∠1=∠2,P为BN上一点,且PD⊥BC于点D,AB+BC=2BD.
求证:∠BAP+∠BCP=180°.
例4. 已知:如图4-1,在△ABC中,∠C=2∠B,∠1=∠2.
求证:AB=AC+CD.
A
B C
D
P
1
2
N
图3-1
D C
B
A
12
图4-1
作业:
1、已知:如图,ABCD是正方形,∠FAD=∠FAE. 求证:BE+DF=AE.
2、五边形ABCDE中,AB=AE,BC+DE=CD,∠ABC+∠AED=180°,求证:AD平分∠CDE
C
E D
B
A
(三)其它几种常见的形式:
1、有角平分线时,通常在角的两边截取相等的线段,构造全等三角形。
例:如图1:已知AD为△ABC的中线,且∠1=∠2,∠3=∠4,
求证:BE+CF>EF。
F
E D C
B
A
A
B
C
D
E F
N
1
图
1
234
2、有以线段中点为端点的线段时,常延长加倍此线段,构造全
等三角形。
例::如图2:AD 为△ABC 的中线,且∠1=∠2,∠3=∠4,求证:BE +CF >EF
练习:已知△ABC ,AD 是BC 边上的中线,分别以AB 边、AC 边为直角边各向形外作等腰直角三角形,如图4, 求证EF =2AD 。
3、延长已知边构造三角形:
例如:如图6:已知AC =BD ,AD ⊥AC 于A ,BC ⊥BD 于B , 求证:AD =BC
2
图A
B
C
D
E
F
M 123
4A B C D E F
4
图A
B
C
D
E
6
图O
4、连接四边形的对角线,把四边形的问题转化成为三角形来解决。
例如:如图7:AB ∥CD ,AD ∥BC 求证:AB=CD 。
5、有和角平分线垂直的线段时,通常把这条线段延长。
例如:如图8:在Rt △ABC 中,AB =AC ,∠BAC =90°,∠1=∠2,CE ⊥BD 的延长于E 。
求证:BD =2CE
6连接已知点,构造全等三角形。
例如:已知:如图9;AC 、BD 相交于O 点,且AB =DC ,AC =BD ,求证:∠A =∠D 。
A
B
C
D 7
图1
2
3
4
D C B A
110 图O
九、取线段中点构造全等三有形。
例如:如图10:AB=DC,∠A=∠D 求证:∠ABC=∠DCB。
10图D
C
B A
M
N。