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热点08 图形与几何-辅助线专题
1.辅助线构造平行:在我们常说的“燕尾”、“猪蹄”、“铅笔”模型中运用构造平行线、三角形的辅助线进行解题;一般都可以通过过“拐”点作平行线的方式来解决。
在日常应试中,通常与三角形等知识结合命题,主要是考查数学中几何转化的思想方法。辅助线构造方式如图:
2.辅助线构造全等:根据已有条件联系相关知识,通过辅助线构造出新的对应边相等、对应角相等的条件,解决线段和角度的关系问题
①倍长中线:利用中点将已知边平分,延长中线的一倍构造全等; 如图:
(直接倍长) (间接倍长)
②作平行线构造全等:
③作垂线构造全等:利用图中已有的垂直条件和相等线段,作某一边的垂线,构造全等的直角三角形;
④截长补短构造全等;
⑤角平分线、垂直平分线中的全等构造:角平分线上的点到角的两边对应点上可构造全等三角形,垂直平分线上的点到两端线段的对应点上可构造全等的直角三角形;
角平分线上的全等:
垂直平分线上的全等:
⑥旋转图形构造全等,将图形旋转一定角度得到的新图形与原图形全等。
3.等腰、等边三角形中的辅助线:与“三线合一”的性质有关的辅助线、三条中线、三条高线、三条角平分线的辅助线作图
等边三角形“三线合一”图例:
·例题精讲
【考点1 辅助线构造平行】
例1.①如图1,,则;②如图2,,则;③如图3,,则;④如图4,直线 EF,点在直线上,则.以上结论正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【考点2 辅助线构造全等】
①倍长中线+截长补短法构造全等:
例2.阅读下面的题目及分析过程,并按要求进行证明.
已知:如图,点E是BC的中点,点A在DE上,且∠BAE=∠CDE.
求证:AB=CD.
分析:证明两条线段相等,常用的方法是应用全等三角形或等腰三角形的判定和性质,观察本题中要证明的两条线段,它们不在同一个三角形中,且它们分别所在的两个三角形也不全等,因此,要证AB=CD,必须添加适当的辅助线,构造全等三角形或等腰三角形.
(1)现给出如下两种添加辅助线的方法,请任意选出其中一种,对原题进行证明.
①如图1,延长DE到点F,使EF=DE,连接BF;
②如图2,分别过点B、C作BF⊥DE,CG⊥DE,垂足分别为点F,G.
(2)请你在图3中添加不同于上述的辅助线,并对原题进行证明.
②作平行线(截长)构造全等:
例3.已知:如图,AC∥BD,AE、BE分别平分∠CAB和∠ABD,点E在CD上.用等式表示线段AB、AC、BD三者之间的数量关系,并证明.
③作垂线构造全等:
例4.已知如图,,,,,、交于点.求证:;
④角平分线中的全等构造(含截长补短法):
例5.课堂上,老师提出了这样一个问题:
如图1,在中,平分交于点D,且,求证:,小明的方法是:如图2,在上截取,使,连接,构造全等三角形来证明.
(1)小天提出,如果把小明的方法叫做“截长法”,那么还可以用“补短法”通过延长线段构造全等三角形进行证明.辅助线的画法是:延长至F,使=______,连接请补全小天提出的辅助线的画法,并在图1中画出相应的辅助线;
(2)小芸通过探究,将老师所给的问题做了进一步的拓展,给同学们提出了如下的问题:
如图3,点D在的内部,分别平分,且.求证:.请你解答小芸提出的这个问题(书写证明过程);
(3)小东将老师所给问题中的一个条件和结论进行交换,得到的命题如下:
如果在中,,点D在边上,,那么平分小东判断这个命题也是真命题,老师说小东的判断是正确的.请你利用图4对这个命题进行证明.
⑤旋转图形构造的全等(含截长补短法):
例6.(1)如图①,在四边形中,,E,F分别是边上的点,且.请直接写出线段之间的数量关系: ;
(2)如图②,在四边形中,,E,F分别是边上的点,且,(1)中的结论是否仍然成立?请写出证明过程;
(3)在四边形中,,E,F分别是边所在直线上的点,且.请直接写出线段之间的数量关系: .
1.如图,△ABC是边长为4的等边三角形,点P在AB上,过点P作PE⊥AC,垂足为E,延长BC至点Q,使CQ=PA,连接PQ交AC于点D,则DE的长为( )
A.1 B.1.8 C.2 D.2.5
2.如图,若的平分线与的外角的平分线相交于点Р连接,若,则等于____度.
3.(1)已知:如图(a),直线.求证:;
(2)如图(b),如果点C在AB与ED之外,其他条件不变,那么会有什么结果?你还能就本题作出什么新的猜想?
4.【阅读理解】数学兴趣小组活动时,老师提出如下问题:如图1,在中,若,,求边上的中线的取值范围.小明提出了如下解决方法,延长线段至点E,使,连接.请根据小明的方法回答下列问题.
(1)由已知和作图能得到的理由是____________.
A. B.