初中数学重难点突破之辅助线系列(五 )

一、基本解题思路方法

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

2.角平分线的辅助线

3.截长补短

典型题1如图,已知在△ABC中,∠C=2∠B,∠1=∠2 . 求证:AB=AC+CD .

【思路分析】从结论入手分析,显然没有直接关系证明AB=AC+CD,必须进行“等量转化”.需要将AB、AC和CD中的1到2条线段转化成其他线段.因此需要做辅助线来实现.

我们可通过添加辅助线,在AB上“构造”一条线段AE使其为求证中的一条线段AC,再证BE和CD相等;或者通过添加辅助线,延长短线段AC,在证明延长后的线段和AB相等。其本质还是通过构造全等三角形来实现。

【答案解析】

证法一:截长法:

如图①,在AB上取一点E,使AE=AC,连接DE.

∵AE=AC,∠1=∠2,AD=AD,∴△ACD≌△AED ,∴CD=DE,∠C=∠3 .

∵∠C=2∠B,∴∠3=2∠B=∠4+∠B ,∴∠4=∠B ,∴DE=BE ,∴CD=BE.

∵AB=AE+BE,∴AB=AC+CD .

证法二:补短法:

如图②,延长AC到点E,使CE=CD,连接DE .

∵CE=CD,∴∠4=∠E .

∵∠3=∠4+∠E,∴∠3=2∠E .

∵∠3=2∠B,∴∠E=∠B .

∵∠1=∠2,AD=AD,

∴△EAD≌△BAD,∴AE=AB.

又∵AE=AC+CE,

∴AB=AC+CD .

规律总结截长补短的方法适用于求证线段的和差倍分关系. 截长,指在长线端中截取一段等于已知的线段;补短,指将一条短线端延长,延长部分等于已知线段. 该类题目中常出现等腰三角形、角平分线等关键词句,可以采用截长补短法构造全等三角形来完成证明过程.
典型题2如图,Rt△ACB中,A=BC,AD平分∠BAC交BC于点D,CE⊥AD交AD于点F,交AB于点E . 求证:AD=2DF+CE .
【思路分析】从结论分析,显然没有直接关系证明AD=2DF+CE,必须进行“等量转化”.必须将AD、DF和CE中的1到2条线段转化成其他线段.因此需要做辅助线来实现.根据上题思路,我们用截长法解此题.
【答案解析】
规律总结截长补短法其实也属于角平分线相关辅助线的一种,同学们做题时应该注重思路分析,采用哪种方法都是殊途同归。同时这2种方法本质上都是构造全等三角形或者特殊三角形,需要同学们深刻理解!
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