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初中数学常见辅助线的添加方法
∵P为O1O2的中点,
∴H为EF的中点,E为AC的中点,F为AB的中点.
,
∵ ,
∴CD=EF,AF=EF—AE,DE=CD—CE.
∴AF=DE.
∵EH=PH,
∴DH=AH,PH⊥AD.
∴PA=PD.
从以上四例中,你是否有所收益,拿到几何题以后,应认真分析已知条件找出证题中有用的隐含条件,当直接用已知条件论证发生困难时,想到各题中隐含的常用辅助线,化繁就简,化难为易,在添辅助线时,切记要随题意,要充分运用每个已知条件。有的在关键点上添辅助平行线,有的需增添线段中点,有的需倍长中线,有的只要延长某条线段等等,不要硬性添作,把简单的问题复杂化,反而误导论证思路。希望我的分析给同学带来启发。
∠BOC=1200的条件不能很好的运用。故本题添辅助线时,应考虑过上底顶点D(或A)作对角线的平行线,把梯形问题转化为平行四边形及顶角为1200的等腰三角形问题,而解等腰三角形时,常添的辅助线是作底上的高,这样不难求 的比值。
证明:过D点作DF∥AC交BC的延长线于F,作DE⊥BC于E
AD∥BC AD=CF
AC∥DF AC=DF
等腰梯形ABCD DB=AC BD=DF
AC∥DF ∠BDF=∠BOC=1200
DE⊥BF
∠BDE=600
BE=EF BE=EF=
∠BED=900
设
DE⊥BC
∠BCD=450EF=
.
例2:如图:已知直线PQ是线段AB的中垂线,
C是OQ上的任意一点,若OD⊥BC
是于D,M是OD的中点
初中数学常见辅助线的添加方法
中考数学复习专题
——几何论证题中辅助线的添加方法
例1:
如图:等腰梯形ADBC中AB∥CD,底角∠ABC=450
对角线AC、BD交于点O,且∠BOC=1200
求: 的值
分析:在已知条件中,底角∠ABC=450,有的同学想到延长两腰,出现一个等腰直角三角形。而在本题中这样添辅助线,反而增加解题困难,因为
分析(1):由已知可知,P为O1O2的中点,D为AC的中点,AC切于⊙O2于点A。想到常用辅助线,连O1D、O2A,由O1D⊥AC,O2A⊥AC,得O1D∥O2A,作PG∥O2A可证得G为AD中点,PG垂直平分AD,可证得PA=PD
分析(2):通过观察发现PA=PD,理由是什么由已知条件,分别作O1E⊥AC,PH⊥BC,O2F⊥AB,P为O1O2的中点,所以H为EF中点,要证:PD=PA,只要证:DH=AH,现在只要证DE=AF,因为DE=CD—CE,AF=EF—AE,因为CE=AE,所以证CD=EF是本题的关键,而 ,所以只要证 即可。
思路(3):要证CP=CD,只要证:C在线段PD的中垂线上,取AD的中点,连CH、PH,证:四边形AFCH为平行四边形,由思路(1)可知,AF⊥DE,故CH⊥DE,再证:CH平分PD,通过Rt△APO易证CH平分PD。
证明方法(1):
∵E、F为AB、BC的中点,ABCD是正方形,∴AB=AD,∠B=∠DAE,BF=AE
证明:取OC的中点为G,连GM,
∵PQ是AB的中垂线,
∴∠BOC=900设OA=OB=a,OD=b.
∵OD⊥BC,
∴∠CDO=∠ODB=900
∵∠4+∠3=900,∠3+∠B=900.
∴∠4=∠B,△COD∽△OBD .
∴ ,G、M为OC、OD的中点.
∴OC=2CG,CD=2GM..
∴ ,△AOD∽△CGM .
∴△ADE≌△BAF,∴∠ADE=∠EAP
∵∠EAP+∠DAP=900,∴∠ADE+∠DAP=900,∴∠APD=∠APE=900,
∵∠ADE=∠EAP,∴△APE∽△DPA,
∴
∴ ,AB∥CD
∴ 1:2,
∴G为AE的中点,PG=EG
∵∠GEP=∠GPE,
∵∠GPE=∠1,∠G1=∠A.
∵∠A+∠ANO=900
∴∠1+∠CNH=900
即∠NHC=900,CM⊥AD.
例3:如图:正方形ABCD中,E、F分别AB、BC的中点,
AF和DE交于点P
求证:CP=CD
图(1)图(2)
分析:要证明CP=CD,因为CP、CD在同一三角形中,一般三种思路可证:
思路(1):只要证对角相等,即证∠1=∠2。如图(1)分别寻找∠1、∠2的等量,∵ABCD是正方形,∴AB∥CD,∠2=∠AEP,∠1=,延长CP交AB于G,∴∠1=∠EPG。要证∠1、∠2只要证∠AEP=EPG,由已知可知,E、F为AB、BC的中点可证:△AED≌△BFA,可得AF⊥DE,P为垂足。假设∠AEP=∠EPG,G可能为AE的中点,因此证PG为AE的中线是本思路证题的关键。本题出现“母子”三角形基本图形故不难,推得 ,设PE为a,PA为2a,PD为4a,因为AE∥CD,可推得PE:PD=EG:CD=1:4。由此可证得G为AE的中点,PG是AE的中线,∠AEP=∠EPG成立。从分析的过程中得到思路(2),
证明(1):在图(1)中连O1D、O2A,作PG∥O2A..
∵D为AC中点,∴O1D⊥AC.
∵AC切于⊙O2于点A,
∴O2A⊥AC.
∴O2A∥O1D∥PG..
∵P为O1O2的中点,
∴G为AD的中点,且PG⊥AD.
∴PA=PD.
证明(2):作O1E⊥BC于E,PH⊥BC于H,O2F⊥BC于F,
∴O1E∥PH∥O2.
例4:⊙O1与⊙O2相交于点A,P是O1O2的中点
(1)如图(1)如果AC切⊙O2于点A,交⊙O1于点C,D是AC的中点
求证:PA=PD
(2) 如图(2)如果过点A作两圆的一条割线交⊙O1于点C,交⊙O2于点B,点D是BC的中点,那么PA与PD是否相等如果相等,请给出证明;如果不相等,请说明理由。
图(1)图(2)
证明方法(2)(如图2):
取AD的中点为H,连CH、PH..
∵ABCD是正方形,∴BC∥AD,BC=AD,F、H为BC、AD的中点,
∴CF∥AH,CF=AH,
∴AFCH为平行四边形.
∴CH∥AF,由证明方法(1)可知AP⊥DE,故CH⊥P.
在Rt△APO中,PH为斜边中线,
∴ ,∴CH垂直平分PD,∴CP=CD.
求证:CM⊥AD
分析:在已知条件中,PQ是线段AB的中垂线,同学们肯定想到连结AC运用线段中垂线性质,但证明此题这样的添线与其它已知条件的应用没有多大关系,这种添线不能解答本题,而图中出现“母子三角形”,使我们想到能否运用三角形相似及线段成比例来解本题。而要证CM⊥AD,从图中观察到如能证得∠1=∠A,那么CM⊥AD即可成立;而∠A除了在Rt△AON中,它还在△AOD中,若把∠1也放到与△AOD相似的三角形中,结论就可成立。因此构筑一个与△AOD相似的三角形是本题解答的关键。而已知条件M是OD的中点,想到增添中点(或添平行线)的方法,故取OC的中点为G,想法证明△AOD∽△CGM。通过基本图形分析,发现∠2=∠3,故∠AOD=∠CGM。因此证: 是本题又一关键。