初中几何难点:辅助线的应用 (1.角平分线、垂直平分线)

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一、基本解题思路方法

1.正向推导法

从题目的已知条件出发,根据我们学过的概念、定理等,直接进行推理与判断,会得出一个新的结论,然后用这个新的结论,去印证题目要求的结果或者结论。如果不符,再将新的结论和题目已知条件相结合,又会得出一个新的结论。这样一直继续下去,直到得出的最新结论就是我们想要的结论为止。
正向推导法即从已知条件,步步为营,最终推到题目所求结果的逻辑思维方法。

2.逆向分析法

从题目要求的结论出发,列出这个结论成立所需的条件,然后将这些条件,和题目所给条件进行对比,如果都不是结论所需,我们就将刚找到的那些条件作为新的结论,去寻找新结论成立所需的其他条件,一直这样下去,直到找出的最新条件和题目的已知条件相符为止。逆向分析法即从结论出发,反向而行,环环紧扣,最终推到已知条件的逻辑思维方法。

3.综合法

综合法是从题目的综合正向推导和逆向分析,同步并举,两面齐凑的思维方法。在较复杂题目中,往往需要综合进行分析。

二、辅助线的应用

为了证(解)题的需要,在原图上所添画的线叫辅助线。在平面几何里的辅助线通常要画成虚线。它的作用是:把题中分散的条件集中起来,把隐含的条件显现出来,以便于为应用公理、定理或等量转化等创造必要的条件。这样辅助线便起了一个牵线搭桥的作用。 

1.垂直平分线的辅助线

【典型题1】

2.角平分线的辅助线

【典型题2】

【典型题3】

【典型题4】
如图.在△ABC中.BE是角平分线.AD丄BE.垂足为D.求证:∠2=∠1+∠C.

 

【思路分析】本题从结论入手逆向分析,要证明∠2=∠1+∠C,需将他们放到能发生关联的三角形中(本题形如外角定理的形式),因此需做辅助线,将∠1和∠C放到同一三角形中,再通过等代转化证明∠2等于它们之和即可.
【答案解析】如图延长AD交BC于F,∵AD⊥BE, 且∠ABD=∠FBD,∴△ABF是等腰三角形∴ ∠2=∠BFD. ∵∠BFD=∠1+∠C,∴∠2=∠1+∠C.
规律总结辅助线做法:已知条件中出现如本题BE为角平分线,且BE丄AD时,辅助线的作法一般为延长AD交BC于点F即可.即有△ABF是等腰三角形、BD是三线等,利用相关结论解决问题.
如图,P是∠MON的平分线上一点,AP丄OP于P点,延长AP交ON于点.B,则△AOB是等腰三角形.
【典型题5】
如图.己知等腰直角三角形ABC中,∠A=90°, AB=AC, BD平分∠ABC, CE丄BD.垂足为E.求证:BD=2CE.

 

【思路分析】从题目结论入手分析,BD要等于2CE,需将他们放到能发生关联的三角形中,因此需做辅助线,根据上题规律总结,题目条件中有“BD平分∠ABC, CE丄BD”,因此可构造等腰三角形,再通过等代转化证明结论.
【答案解析】如图,延长CE、BA交于点F,∵CE丄BD于E, ∠BAC=90°,∴∠BAD=∠CED.
∴∠ABD=∠ACF.又∵AB=AC, ∠BAD=∠CAF=90°, ∴△ABD≌△ACF.∴ BD=CF.
∵BD平分∠ABC, ∴∠CBE=∠FBE. 又BE=BE,∴△BCE≌△BFE.
∴CE=EF. ∴BD=2CE.
规律总结辅助线做法等同上题,本题需延长线段BA.
【典型题6】
已知,在△ABC中,∠A=2∠B,CD是∠ACB的平分线,AC=16,AD=8,求线段BC的长.
【思路分析】正向推导,从题目条件进行分析,根据已知“CD是∠ACB的平分线”,在BC边上截取CE=AC,构造全等三角形,将BC等代转化为AE+EB,为后续计算提供便利条件.
【答案解析】如图在BC边上截取CE=AC,连结DE,易证△ACD≌△ECD(SAS)(证明过程略.)∴AD=DE , ∠A=∠1 ,∵∠A=2∠B,∴∠1=2∠B,可得 ∴∠B=∠EDB,
∴EB=ED , ∴EB=DA=8,BC=EC+BE=AC+DA=16+8=24.

规律总结当已知条件中出现如本题图CD为∠ACB的角平分线、AD不具备特殊位置时,辅助线的作法一般为在BC边上截取CE=AC,连结DE即可构造全等三角形,利用全等条件解决问题.

【典型题7】
(1)如图①所示,在△ABC中,AD是△BAC的外角平分线,P是AD上异于点A的任意一点,试比较PB+PC与AB+AC的大小,并说明理由.

(2)如图②所示,AD是△ABC的内角平分线,其它条件不变,试比较PC-PB与AC-AB的大小,并说明理由.

【思路分析】本题从结论入手分析,证明线段和差的不等式,文章开头我们就总结到:“在证明线段和(或差)的不等式时,总是把各有关线段“等代转化”在一个或几个三角形中,然后利用三角形三边关系定理来解决”因此需要做辅助线进行线段的等代转化.辅助线做法如上题:截取线段,构造全等三角形.
【答案解析】

(1)PB+PC>AB+AC证明:在BA的延长线上取点E, 使AE=AC,连接PE,∵AD平分∠CAE∴∠CAD=∠EAD,在△AEP与△ACP中,∵AE=AB,∠CAD=∠EAD,

AP=AP,∴△AEP≌△ACP (SAS),∴PE=PC∵在△PBE中:PB+PE>BE,BE=AB+AE=AB+AC,∴PB+PC>AB+AC

(2)AC-AB>PC-PB

证明:在△ABC中, 在AC上取一点E,使AE=AB ,∴AC-AE=AB-AC=BE ∵AD平分∠BAC ,∴∠EAP=∠BAP ,在△AEP和△ACP中 ∴△AEP≌△ABP (SAS) ,∴PE=PB ,∵在△CPE中 CE>CP-PE ,∴AC-AB>PC-PB

规律总结1.在证明线段和(或差)的不等式时,总是把各有关线段“等代转化”在一个或几个三角形中,然后利用三角形三边关系定理来解决.

2.辅助线做法:截取线段,构造全等三角形.

如图,P是∠MON的平分线上的一点,点A是射线OM上任意一点,在ON上截取OB=OA,连接PB,则△OPB≌△OPA

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