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成比例线段的证明和计算的五种常用作辅助线的方法
点石成金
在与比例有关的几何证明、计算的过程中、 常常需要通过平行线分线段成比例、相似三角形对应边成比例得到比例关系.而有些题中,这样的平行线、 相似三角形并不是十分明显.因此,我们需要通过添加辅助线,构造平行线或相似三角形,进而证明所需要的比例式.
经典例题剖析
如图所示,AD是△ABC的中线.
(1)若E为AD的中点,射线CE交AB于F,求;
(2)若E为AD上的一点,且,射线CE交AB于F,求.
分析:(1)作DG∥CF交AB于G,由平行线分线段成比例定理得出FG=BG,BF=2FG,AF=FG,得出AF=FG=BG,即可得出结果;
(2)作DG∥CF交AB于G,由平行线分线段成比例定理得出FG=BG,BF=2FG,,即可得出结果.
解:(1)作DG∥CF交AB于G,如图1所示:
∵AD是△ABC的中线,
∴BD=CD,
∵DG∥CF,
∴FG=BG,BF=2FG,
∵E为AD的中点,
∴AF=FG,
∴AF=FG=BG,
∴;
(2)作DG∥CF交AB于G,如图2所示:
∵AD是△ABC的中线,
∴BD=CD,
∵DG∥CF,
∴FG=BG,BF=2FG,,
∴.
分类训练
方法1 作平行线
1.如图,已知△ABC中,D为AC上一点,E为CB延长线上一点,BE=AD,ED和AB相交于点F,求证:EF:FD=AC:BC.
分析:如图,作辅助线;证明△ADG∽△ACB;△DGF∽△EBF,列出比例式变形、比较,即可解决问题.
2.如图,在△ABC中,D为AB的中点,DF交AC于E,交BC的延长线于F,求证:AE•CF=BF•EC.
分析:过C作CG∥AB交DF于G,于是得到△GCF∽△DBF,△GCE∽△ADE,得到,,通过等量代换即可得到结论.
方法2 作垂线
3.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=20cm,AC=15cm,在这个直角三角形内有一个内接正方形,正方形的一边FG在BC上,另两个顶点E、H分别在边AB、AC上.
(1)求BC边上的高;
(2)求正方形EFGH的边长.
分析:(1)由勾股定理求出BC=25cm,再由三角形面积即可得出答案;
(2)设正方形边长为x,证出△AEH∽△ABC,得出比例式,进而得出答案.
方法3 作延长线
4.如图所示,△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,E是CD的中点,AE的延长线交BC于点F,FG⊥AB于点G,求证:FG2=FC•FB.
分析:延长AC,GF相交于点H,可得到△HCF∽△BGF,由相似的性质得到,即CF•BF=FG•HF,然后只要证明FG=HF即可.
方法4 作中线
5.如图:△ABC中,AB⊥AC,AE⊥BC于E,D在AC边上,若BD=DC=EC=1,求AC.
分析:过点D作DF⊥BC于点F由BD=CD可知DF为BC的垂直平分线,故BC=2FC,再由相似三角形的判定定理得出△DFC∽△BAC,△DFC∽△AEC,根据相似三角形的对应边成比例即可得出结论.
方法5 作相似三角形
6.如图,直线DF分别交的BC,AB两边于D,E,与CA 的延长线交于F,若 求 的值.
略解:如图,过点D作AB 的平行线交 AC 于
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