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初中数学中证明线段相等的方法
在初中数学中,有多种方法可以证明线段相等,以下是一些常见的方法:
1. 利用全等三角形:如果两个三角形全等,那么它们对应的边也相等。可以通过证明两个三角形的边和角相等来得到全等关系,从而证明线段相等。
例1.如图,线段CD垂直平分线段AB,CA的延长线交BD的延长线于E,CB的延长线交AD的延长线于F,
求证:DE=DF.
2. 利用等腰三角形的性质:如果一个三角形是等腰三角形,那么它的两个底角相等,且底边的中线、高线和角平分线也相等。可以通过证明三角形是等腰三角形来证明线段相等。
例2.如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,AD是BC边上的中线,∠ABC的平分线BG,交AD于点E,EF⊥AB,垂足为F.
求证:EF=ED.
3. 利用平行四边形的性质:如果一个四边形是平行四边形,那么它的对边相等。可以通过证明四边形是平行四边形来证明线段相等。
例3.如图,在四边形ABCD中,AB=CD,BF=DE,AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分别为E,F.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)若AC与BD交于点O,求证:AO=CO.
4. 利用等量代换:通过证明两个线段分别等于同一个第三线段,从而得到这两个线段相等。
例4.已知,如图△ABC中,AD平分∠BAC,DE=DC,EF∥AB.求证:AC=EF.
M
5. 利用中垂线定理:如果一条直线是线段的中垂线,那么线段的两个端点到这条直线的距离相等,即线段被中垂线分成的两个部分相等。
例5.在△ABC中,AB=AC,BC=12,∠B=30°,AB的垂直平分线DE交BC边于点E,AC的垂直平分线MN交BC于点N。
(1)求△AEN的周长;
(2)求证:BE=EN=NC;
N
A
E
C
B
D
M
巩固提高练习题:
1.已知:如图,在△ABC中,∠BAC=90°,DE、DF是△ABC的中位线,连接EF、AD.求证:EF=AD.
2.如图,△ABC是等腰三角形,D,E分别是腰AB及AC延长线上的一点,且BD=CE,连接DE交底BC于G.求证GD=GE.
3.(1)已知:如图1,△ABC中,分别以AB、AC为一边向△ABC外作正方形ABGE和ACHF,直线AN⊥BC于N,若EP⊥AN于P,FQ⊥AN于Q.判断线段EP、FQ的数量关系,并证明;
(2)如图2,梯形ABCD中,AD∥BC,分别以两腰AB、CD为一边向梯形ABCD外作正方形ABGE和DCHF,线段AD的垂直平分线交线段AD于点M,交BC于点N,若EP⊥MN于P,FQ⊥MN于Q.(1)中结论还成立吗?请说明理由.
4.已知:如图,△ABC中,∠ABC=45°,DH垂直平分BC交AB于点D,BE平分∠ABC,且BE⊥AC于E,与CD相交于点F.
(1)求证:BF=AC;
(2)求证:.
5.如图,△ABC中,AB>AC,DF垂直平分BC交△BAC的外角平分线AD于点D,F为垂足,DE⊥AB 于E,连接BD,CD.求证:∠DBE=∠DCA.
6.如图,AD是△ABC的角平分线,BE⊥AD交AD的延长线于E,EF∥AC交AB于F,求证:AF=FB.
7.如图,△ABC是等腰三角形,D,E分别是腰AB及AC延长线上的一点,且BD=CE,连接DE交底BC于G.求证GD=GE.
8.如图,在△ABC中,D是AC的中点,E是线段BC延长线一点,过点A作BE的平行线与线段ED的延长线交于点F,连接AE、CF.
(1)求证:AF=CE;
(2)如果AC=EF,且∠ACB=135°,试判断四边形AFCE是什么样的四边形,并证明你的结论.
9.如图1,正方形ABCD和正方形QMNP,M是正方形ABCD的对称中心,MN交AB于F,QM交AD于E.
(1)猜想:ME与MF的数量关系;
(2)如图2,若将原题中的“正方形”改为“菱形”,且∠M=∠B,其它条件不变,探索线段ME与线段MF的数量关系,并加以证明;
(3)如图3,若将原题中的“正方形”改为“矩形”,且AB:BC=1:2,其它条件不变,探索线段ME与线段MF的数量关系,并说明理由;
(4)如图4,若将原题中的“正方形”改为平行四边形,且∠M=∠B,AB:BC=m,其它条件不变,求出ME:MF的值.(直接写出答案)
答案:
例1.如图,线段CD垂直平分线段AB,CA的延长线交BD的延长线于E,CB的延长线交AD的延长线于F,
求证:DE=DF.
证明:∵线段CD垂直平分AB,
∴AC=BC,AD=