内容正文:
专题10 全等三角形的常见辅助线
方法一 作平行线法
作平行,构造全等.利用的思维模式是全等变换中的“平移”.
【例题1】
1.△ABC中,∠BAC=60°,∠C=40°,AP平分∠BAC交BC于P,BQ平分∠ABC交AC于Q,求证:AB+BP=BQ+AQ.(有多种辅助线作法)
变式1
2.如图,△ABC中,AB=AC,在AB上取一点E,在AC的延长线上取一点F,使CF=BE,连接EF,交BC于点D.
求证:DE=DF.
变式2
3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D,E分别是边AB,AC的中点,延长BC到点F,使CF=BC.连结CD、EF,那么CD与EF相等吗?请证明你的结论.
变式3
4.如图所示,为等边三角形,边长为4,点为边中点,,其两边分别交和的延长线于,,求的值.
变式4
5.如图,将一把三角尺放在边长为1的正方形ABCD上使它的直角顶点P在对角线AC上滑动,直角的一边始终经过点B,另一边与射线DC相交于点Q,当点Q在边CD上时,线段PQ与线段PB之间有怎样的大小关系?试证明你观察得到的结论.
培优
变式5
6.如图1,已知和都是等边三角形,且点E在线段AB上.
(1)过点E作交AC于点G,试判断的形状并说明理由;
(2)求证:;
(3)如图2,若点D在射线CA上,且,求证:.
方法二作垂直法
作垂直,构造全等.分为做1条垂直辅助线和2条垂直辅助线.可以利用通过作角平分线上的点两边的距离得全等,或截取等长线段得全等;思维模式是全等变换中的“轴对称”即“对折”.
【例题2】
7.如图,△ABC中,AB=2AC,AD平分∠BAC,且AD=BD.求证:CD⊥AC.
变式1
8.如图所示,在四边形中,平分,求证:.
变式2
9.已知:∠AOB=90°,OM是∠AOB的平分线,将三角板的直角顶点P在射线OM上滑动,两直角边分别与OA、OB交于C、 D. 求证:PC=PD.
变式3
10.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,∠ABC=45°,点D为BC的中点,CE⊥AD于点E,其延长线交AB于点F,连接DF.求证:∠ADC=∠BDF.
变式4
11.如图,四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,E是BC的中点,DE平分∠ADC.
(1)求证:AE平分∠BAD.
(2)求证:AD=AB+CD.
培优
变式5
12.已知如图,在△ABC中,以AB、AC为直角边, 分别向外作等腰直角三角形ABE、ACF,连结EF,过点A作AD⊥BC,垂足为D,反向延长DA交EF于点M.
(1)用圆规比较EM与FM的大小.
(2)你能说明由(1)中所得结论的道理吗?
方法三 倍长中线法
倍长中线主要用于证明全等三角形,其主要是在全等三角形的判定过程中,遇到一般三角形边上的中线或中点,考虑中线倍长;思维模式是全等变换中的“旋转”,可转移元素或将分散的条件聚集拢来.
其主要的图形特征和证明方法如图:
已知:在三角形ABC中,O为BC边中点,
辅助线:延长AO到点D使AO=DO,
结论:△AOB≌△DOC
证明: 延长AO到点D使AO=DO,
由中点可知,OB=OC,
在△AOB和△DOC中
∴△AOB≌△DOC
同理在下图中仍能得到△AOB≌△DOC
规律总结:由倍长中线法证明三角形全等的过程一般均是用SAS的方法,这是由于作出延长线后出现的对顶角决定的.
补充:关于倍长中线的其他方法
①向中线做垂直,易证△BEO≌△CDO
步骤:延长AO到点D,过点B,C分别向AD作垂线,垂足为E,D,易证△BEO≌△CDO(AAS)
②过中线做任意三角形证明全等,易证△BDO≌△CEO
步骤:在AC上任意选取一点E,连接EO并延长到点D,使EO=DO,连接BD,易证△BDO≌△CEO(SAS)
点拨:
倍长中线的思路:已知中线——作中线倍长线——证全等——找大小关系
【例题3】
13.如图,是的中线,分别在边上(不与端点重合),且,则( ).
A. B.
C. D.与的长短关系不确定
变式
14.如图,为AD上的中点,则BE= .
变式
15.如图,中,为的中点,是上一点,连接并延长交于,,且,,那么的长度为 .
变式
16.如图,E是BC的中点,点A在DE上,且∠BAE=∠CDE.
求证:AB=CD .
变式
17.某数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你来加入.
【探究与发现】
(1)如图1,AD是的中线,延长AD至点E,使,连接BE,证明:.
【理解与应用】
(2)如图2,EP是的中线,若,,设,则x的取值范围是________.
(3)如图3,AD是的中线,E、F分别在AB、AC上,且,求证:.
培优
变式
18.问题探究:
小红遇到这样一个问题:如图1,中,,,AD