第一讲:如何做几何证明题【知识梳理】1、几何证明是平面几何中的一个重要问题,它对培养学生逻辑思维能力有着很大作用。
几何证明有两种基本类型:一是平面图形的数量关系;二是有关平面图形的位置关系。
这两类问题常常可以相互转化,如证明平行关系可转化为证明角等或角互补的问题。
2、掌握分析、证明几何问题的常用方法:(1)综合法(由因导果),从已知条件出发,通过有关定义、定理、公理的应用,逐步向前推进,直到问题的解决;(2)分析法(执果索因)从命题的结论考虑,推敲使其成立需要具备的条件,然后再把所需的条件看成要证的结论继续推敲,如此逐步往上逆求,直到已知事实为止;(3)两头凑法:将分析与综合法合并使用,比较起来,分析法利于思考,综合法易于表达,因此,在实际思考问题时,可合并使用,灵活处理,以利于缩短题设与结论的距离,最后达到证明目的。
3、掌握构造基本图形的方法:复杂的图形都是由基本图形组成的,因此要善于将复杂图形分解成基本图形。
在更多时候需要构造基本图形,在构造基本图形时往往需要添加辅助线,以达到集中条件、转化问题的目的。
【例题精讲】【专题一】证明线段相等或角相等两条线段或两个角相等是平面几何证明中最基本也是最重要的一种相等关系。
很多其它问题最后都可化归为此类问题来证。
证明两条线段或两角相等最常用的方法是利用全等三角形的性质,其它如线段中垂线的性质、角平分线的性质、等腰三角形的判定与性质等也经常用到。
【例1】已知:如图所示,「'ABC 中,.C=90,AC 二BC, AD 二DB,AE 二CF。
求证:DE= DFC F B【巩固】如图所示,已知.ABC为等边三角形,延长BC到D,延长BA到E,并且使AE=BD 连结CE DE 求证:EC= ED【专题二】证明直线平行或垂直在两条直线的位置关系中,平行与垂直是两种特殊的位置。
证两【例2】已知:如图所示,A吐CD AD- BC AE= CF求证:/ E=Z FD直线平行,可用同位角、内错角或同旁内角的关系来证,也可通过边对应成比例、三角形中位线定理证明。
证两条直线垂直,可转化为证一个角等于90°,或利用两个锐角互余,或等腰三角形“三线合一”来证。
【例3】如图所示,设BP CQ是AABC的内角平分线,AH AK分别为A到BP CQ的垂线。
求证:KH// BCAQK HB CC【例4】已知:如图所示,AB= AC, / A = 90 , AE = BF , BD 二DC 求证:FD 丄ED【专题三】证明线段和的问题(一)在较长线段上截取一线段等一较短线段,证明其余部分等于另一较短线段。
(截长法)【例5】如图,四边形ABC 冲,AD// BC 点E 是AB 上一个动点,若/B = 60°, A 吐BC 且/DEC=60°;求证:BC= AD^ AE【巩固】已知:如图,在 MBC 中,N B=60°,/ BAC / BCA 的角平分线AD CE 相交求证:AO AE +CDBD(二)延长一较短线段,使延长部分等于另一较短线段,则两较短线段成为一条线段,证明该线段等于较长线段。
(补短法)【例6】已知:如图7所示,正方形ABCD中, F在DC上,E在BC上,.EAF-45 求证:EF= BE+ DF【专题四】证明几何不等式:【例7】已知:如图所示,在也ABC中,AD平分/ BAC AB > AC 求证:BDD C1【拓展】ABC 中,BAC =90,AD —BC 于D,求证:AD AB AC BC 4AD第二讲:平行四边形(一)【知识梳理】1、平行四边形:C平行四边形的定义决定了它有以下几个基本性质:(1)平行四边形对角相等;(2)平行四边形对边相等;(3)平行四边形对角线互相平分。
除了定义以外,平行四边形还有以下几种判定方法:(1)两组对角分别相等的四边形是平行四边形;(2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形;(3)对角线互相平分的四边形是平行四边形;(4)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形。
2、特殊平行四边形:一、矩形(1)有一角是直角的平行四边形是矩形(2)矩形的四个角都是直角;(3)矩形的对角线相等。
(4)矩形判定定理1:有三个角是直角的四边形是矩形(5)矩形判定定理2:对角线相等的平行四边形是矩形二、菱形(1)把一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.(2)定理1:菱形的四条边都相等(3)菱形的对角线互相垂直,并且每条对角线平分一组对角. (4)菱形的面积等于菱形的对角线相乘除以2(5)菱形判定定理1:四边都相等的四边形是菱形(6)菱形判定定理2:对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
三、正方形(1)有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形(2)性质:①四个角都是直角,四条边相等②对角线相等,并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角(3)判定:①一组邻边相等的矩形是正方形②有一个角是直角的菱形是正方形【例题精讲】 【例1】填空题:形4、如图,在厶ABC 中,点D E 、F 分别在边AB 、BC 、CA 上,且DE // CA ,DF // BA .下 列四种说法:① 四边形AEDF 是平行四边形;② 如果.BAC =90,那么四边形AEDF 是矩形; ③ 如果AD 平分.BAC ,那么四边形AEDF 是菱形; ④ 如果AD _ BC 且AB 二AC ,那么四边形AEDF 是菱形. 其中,正确的有 _____________ .(只填写序号)【巩固】1、 下列说法中错.误.的是( )A 四个角相等的四边形是矩形 C 对角线相等的菱形是正方形2、 如果一个四边形的两条对角线互相平分,A 矩形 B.菱形C.3、 下面结论中,正确的是()A 对角线相等的四边形是矩形B.四条边相等的四边形是正方形D.对角线互相垂直的矩形是正方形 互相垂直且相等,那么这个四边形是() 正方形 D.菱形、矩形或正方形 B 对角线互相平分的四边形是平行四边形【例2】如图,在平行四边形 ABCD 中,点E , F 分别是AD BC 的中点. 求证:四边形BFDE 是平行四边形.【巩固】已知,如图9, E 、F 是四边形ABCD 勺对角线AC 上的两点,AF = CE DX BE,DF// BE四边形ABCD 是平行四边形吗?请说明理由.D C【例3】如图,梯形 ABCD 中 AB// CD AC 平分/ BAD CE// AD 交AB 于点E .求证:四边形AECD1菱形.【例4】如图,在等边厶ABC 中,点D 是BC 边的中点,以AD 为边作等边△ ADE (1)求/ CAE的度数;B(2)取AB边的中点F,连结CF、CE试证明四边形AFCE是矩形.【巩固】如图,0为矩形ABCD寸角线的交点,DE// AC, CE// BD(1)试判断四边形OCE啲形状,并说明理由;(2)若A吐6, BC= 8,求四边形OCE的面积.【例5】如图所示,在△ ABC中,分别以AB AC 边厶ACE等边△ BCF(1)求证:四边形DAEF是平行四边形;BC为边在BC的同侧作等边△ ABD等EEE(2)探究下列问题:(只填满足的条件,不需证明)①当△ ABC满足___________________________ 件时,四边形DAEF是矩形;②当△ ABC满足___________________________ 件时,四边形DAEF是菱形;③当△ ABC满足___________________________ 件时,以D A E、F为顶点的四边形不存在.第三讲:平行四边形(二)【知识梳理】由平行四边形的结构知,平行四边形可以分解为一些全等的三角形,并且包含着平行线的有关性质,因此,平行四边形是全等三角形知识和平行线性质的有机结合,平行四边形包括矩形、菱形、正方形。
另一方面,平行四边形有许多很好的性质,使得构造平行四边形成为解几何题的有力工具。
【例题精讲】【例1】四边形四条边的长分别为m、n、p、q,且满足m2• n2 p2 q^ 2mn - 2pq,则这个四边形是()A.平行四边形B.对角线互相垂直的四边形C.平行四边形或对角线互相垂直的四边形D.对角线相等的四边形【例2】如图①,四边形ABCD是正方形,点G是BC上任意一点,DEL AG于点E,BF 丄AG于点F.⑴求证:DE- BF = EF.⑵ 当点G为BC边中点时,试探究线段EF与GF之间的数量关系,并说明理由.(3)若点G为CB延长线上一点,其余条件不变.请你在图②中画出图形,写出此时DE BF、EF之间的数量关系(不需要证明).』 --------------- DG B a圏②【巩固】如图1,在边长为5的正方形ABCD 中,点E 、F 分别是BC 、DC 边上的点, 且 AE _EF ,BE =2.(1) 求EC : CF 的值;(2) 延长EF 交正方形外角平分线CP 于点P (如图13-2),试判断AE 与EP 的大小 关系,并说明理由;(3) 在图2的AB 边上是否存在一点M ,使得四边形DMEP 是平行四边形?若存在, 请给予证明;若不存在,请说明理由.【例3】如图,在矩形ABCD^,已知A — 12, AB= 5, P 是AD 边上任意一点,PE 丄BD 于E, PF 丄AC 于F ,求PE + PF 的值。
图1图2【例4】如图,在△ ABC中,/ BAG90°, AD丄BC, BE AF分别是/ ABC / DAC的平分线,BE和AD交于G,求证:GF// AC。
【例5】如图所示,Rt△ ABC中,/ BAC= 90°,ADL BC于D, BG平分/ ABC EF/ BCM 交AC于F。
求证:AE= CRC【巩固】如图,在平行四边形ABCD中, Z B,Z D的平分线分别交对边于点E、F,交四边形的对角线AC于点G H。
求证:AH= CG。