内容正文:
第18 讲 构造等腰三角形的技巧
板块一 构等腰(一)作腰(底)的平行线
类型:作腰的平行线
条件:AB=AC,DE∥AC.
结论:DB=DE.
类型:作底边的平行线
条件:
结论:
典 例 精 讲
题型① 内作底的平行线
【例1】如图,在△ABC 中,AB=AC,,D 为AB 上一点,E 为BC 的延长线上一点,DE 与AC交于点 F.若 F 为DE 的中点,求证:AF=AD+CF.
题型② 外作腰的平行线
【例2】如图,在 中,AB=AC,过点 C 作 BC 的垂线,交BA 的延长线于点 D,延长AC 至点E,使CE=DB,,连接DE 交 BC 的延长线于点 F.求 的值.
实 战 演 练
题型③ 内作腰的平行线
1.如图,在△ABC中,AB=AC,点E 在AB上,点 F 在AC的延长线上,且BE=CF,EF 交BC于点N,EM⊥BC 于点M,求 的值.
题型④外作底的平行线
2.如图,在△ABC中,AB=AC,D为AB 的延长线上一点,DE⊥AC交AC 的延长线于点E,若∠DCE=∠ACB,求证:BD=2CE.
3.如图,在△ABC中,AB=AC,D 为BA 的延长线上一点,E 为BC 上一点,DC=DE.
(1)求证:∠1=∠2;
(2)若 DE 交AC 于点F,DF=EF,求证:BE=CE.
学科网(北京)股份有限公司
板块二 构等腰(二)角平分线遇平行线
类型1:内角平分线+平行线
方法:BD平分
结论:AB=AD
类型2:外角平分线+平行线
方法: 为 的外角,AE∥BC,AE 平分
结论:
典 例 精讲
题型① 内角平分线遇平行线
【例1】如图, BD 与AC 交于点E. O为AC 的中点,连接OD, ,试探究线段CD,AB,BD 之间的数量关系.
题型② 外角平分线遇平行线
【例2】如图,在△ABC 中,AB=8,点 M 是BC 的中点,AD 是∠BAC 的平分线,作MF∥AD 交AC 于点F.若CF=10,求AC 的长.
实 战 演 练
如图,在△ABC 中,∠ABC=2∠ACB,AO,BO分别平分∠BAC,∠ABC,连接OC.
(1)求证:CO平分∠ACB;
(2)若AB=6,AC=10,求OB 的长.
板块三 构等腰(三)截长补短法
典 例 精 讲
【例】如图,在等腰 Rt△ABC 中,AB=AC,过点 C 作 BC 的垂线CD,E 为BC 上一点,且∠1=∠2.求证:BE+CD=DE.
方法一:(补短法)延长 EB 至点N,使 BN=CD.
方法二:(截长法)在 DE 上取点M,使 DM=CD.
实 战 演 练
1.如图,在△ABC中,∠ACB=2∠ABC,AD 是△ABC 的角平分线,AB=AD+CD.求∠B 的度数.
2.如图,A,E,B 在同一条直线上,∠A=∠DEF=2∠FBE,EF=ED.求证:BE-AD=AE.
板块四 构等腰(四)二倍角处理
条件:∠ABC=2∠C
方法:作 BD 平分∠ABC
结论:BD=CD
条件:∠B=2∠C
方法:截取AE=AB
结论:AE=EC=AB
条件:∠ABC=2∠C
方法:延长CB 至D,使 DB=AB
结论:AD=AC
典 例 精 讲
【例1】如图,在△ABC 中,∠BAC=120°,AD⊥BC 于点D,且AB+BD=DC,求∠C 的度数.(用两种方法)
方法一:(截长法)在CD 上取点E,使DE=BD.
方法二:(补短法)延长 DB 至F,使 BF=AB.
【例2】如图,在△ABC 中,AD 平分∠BAC,∠B=2∠ADB,求证:AC=AB+CD.
【例3】如图,在四边形 ABCD 中,AC,BD 相交于点 E,E 为 BD 的中点, 求AB 的长.
实 战 演 练
1.如图,CO平分∠ACB,∠A=2∠B,求证:BC=AC+AO.
2.如图,AC与BD 交于点E,BE=DE,∠BAC=2∠DCE.求证:(CE=AE+AB.
C
3.如图,在 中, ,E 是AC上一点,
(1)求证:AD 平分
(2)求证:AB=AE+DB.
4.如图, 为等边三角形,D,E分别为CB,AC 的延长线上一点, 求证:(CE=AD+BD.
板块五 构等腰(五)特殊角翻折
条件
AB=AC,BD平分∠ABC
图形
方法
截取 BE=AB.
截取
截取
结论
△CDE 为等腰三角形.
都是等腰三角形.
为等腰三角形.
典 例 精 讲
【例】如图,在△ABC 中,AB=AC,BD 平分∠ABC 交AC 于点D.若 求证:BC=AB+CD.
证法一(截长法):
证法二(补短法):
实 战 演 练
如图,在△ABC中,AB=AC,BD 平分∠ABC 交AC 于点D.若∠BAC=100°,求证:BC=BD+AD.
板块六 构等腰(六)倍长中线或作平行线
类型1:中点、等角模型
条件:AC=BC,∠D=∠BEC.
结论:BE=AD.
方法:延长DC 至点F,使CF=DC,连接BF.
类型2:中点、八字模型导角
条件:AC = BE,BC = DE,
∠ACB=∠BED=90°,
P 为AD 的中点.
结论:PC⊥PE.
方法:延长CP 至点H,使 PH=PC.
典 例 精 讲
题型① 中线倍长构八字型导角
【例1】如图,AC=BE,BC=DE,∠ACB=∠BED=90°,P 为AD 的中点,求证:PC⊥PE.
题型②中线倍长构对角互补模型导角
【例2】如图,在五边形 ABCDE 中,AB=CD,BC=DE,∠ABC=∠CDE=90°,M 为AE的中点.求证:BM⊥MD.
实 战 演 练
1.如图, ,ED 的延长线交BC 于点 F.
(1)求证:BD=CE;
(2)若CF=BF,求证:AD⊥BD.
2.如图, ,F 是AE 的中点,写出线段 FD 与线段 FC的关系并说明理由.
3.如图, ,M 为EF 的中点.求证:
第18讲 构造等腰三角形的技巧
板块一 构等腰(一)作腰(底)的平行线
典例精讲
【例1】证明:过点 D 作DN∥BC 交AC 于点N,
∴∠ADN=∠B,∠AND=∠ACB.
∵AB=AC,∴∠B=∠ACB,
∴∠ADN=∠AND,∴AD=AN.
∵DN∥BC,∴∠DNF=∠FCE.
∵∠DFN=∠EFC,DF=EF,
∴△DFN≌△EFC,∴NF=CF.
∵AF=AN+NF,∴AF=AD+CF.
【例2】解:过点 D 作DH∥AE,交 BF 的延长线于点 H.易证∠H=∠ACB=∠B=∠ECF,DH=DB=EC.又∠CFE=∠HFD,△ECF≌△DHF.∴CF=FH.∵DB=DH,DC⊥BH,∴BC=CH=2CF.∴BCF=2.
实战演练
1.解:过点 E 作EG∥AC交BC于点G,易证∠EGB=∠ACB=∠B,∴EB=EG,又EM⊥BC,∴BM=MG.
∵∠EGN=∠NCF,∠ENG=∠CNF,EG=EB=CF,∴△EGN≌△FCN,∴GN=NC,∴MN=MG+GN=BM+CN,∴MC=
2.证明:过点 D 作DF∥BC交AC的延长线于点 F,
∴∠ABC=∠ADF,∠ACB=∠F.
∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∴∠ADF=∠F,
∴AD=AF.∵AB=AC,
∴AD-AB=AF-AC,即 BD=CF.
∵∠DCE=∠ACB,∴∠F=∠DCE,∴DC=DF.
∵DE⊥CE,∴CE=EF,∴CF=2CE,∴BD=2CE.
3.证明:(1)∵DE=DC,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,∠DEC=∠DCE.
∵∠DEC=∠1+∠B,∠DCE=∠ACB+∠2,
∴∠1=∠2;
(2)过点 D 作DM∥BC 交CA 的延长线于点M,
∴∠M=∠ACB,∵∠ABC=∠ACB,∴∠M=∠ABC.
∵∠1=∠2,DC=DE,∴△DBE≌△CMD,∴MD=BE.
∵∠M=∠FCE,∠MFD=∠CFE. DF=EF,
∴△MFD≌△CFE,∴MD=EC,∴BE=EC.
板块二 构等腰(二)角平分线遇平行线典例精讲
【例1】解:CD=AB+BD.理由如下:延长DO,AB 交于点 F.
∵AB∥CD,∴∠2=∠F,
∵∠1=∠2,∴∠1=∠F,
∴BD=BF,易证△AOF≌△COD,
∴CD=AF=AB+BF=AB+BD.
【例2】解:延长 FM 到点 N,使 MN=MF,连接BN,延长MF 交BA 延长线于点E,则△BMN≌△CMF,
∴BN=CF,∠N=∠MFC,
又∵∠BAD=∠CAD,MF∥AD,
∴∠E=∠BAD =∠CAD=∠CFM=∠AFE=∠N,∴AE=AF,BN=BE,
∴AB+AC=AB+AF+FC=AB+AE+FC=BE+FC=BN+FC=2FC,
∵AB=8,CF=10,
∴AC=2FC-AB=20-8=12.
实战演练
解:(1)过点O分别作三边AB,BC,AC 的垂线,垂足分别为点M,N,E,易得OE=OM=ON,∴CO平分∠ACB;
(2)过点 O 作 OD∥BC 交 AC 于点 D.∵BO 平分
∠ABC,∠ABC = 2∠ACB, ∴ ∠ABO = ∠ACB,
∵OD∥BC,∴∠ADO=∠ACB,∴∠ABO=∠ADO,
又∠BAO=∠DAO,AO=AO,∴△BAO≌△DAO,
∴AD=AB=6,∴DC=AC-AD=10-6=4,
∵OD∥BC,∴∠DOC=∠OCB=∠ACO,
∴OB=OD=DC=4.
板块三 构等腰(一)截长补短法
典例精讲
【例】方法一
证明:连接AN,DN,则△ABN≌△ACD,
∴AN=AD,∠1=∠2=∠ANB,
∵AD=AN,∴∠AND=∠ADN,
∴∠END=∠EDN,
∴ED=EN=BE+BN=BE+CD.
方法二
证明:连接 BM,AM,则△DCA≌△DMA,
∴AM=AC=AB,
∴∠ABM=∠AMB,
∵∠AMD=∠ACD=135°,
∴∠EBM=∠EMB,
∴BE=EM.∴BE+CD=EM+DM=DE.
实战演练
1.解:在 AB 上截取AE=AC,连接DE.
∵AD平分∠BAC,易证△ACD≌△AED,
∴AE=AC,DE=CD,∠AED=∠C=2∠B,
∵∠AED=∠B+∠BDE,
∴∠B=∠BDE,∴BE=DE=CD,
∵AB=AD+CD=AE+BE=AC+CD,
∴AC=AD,∴∠ADC=∠ACD=2∠B,
∴∠B=∠BAD,∠BAC=2∠BAD=2∠B,
∴∠B+2∠B+2∠B=180°,∴∠B=36°.
2.证明:在 BE上截取EM=AD,连接FM.
∵∠A=∠DEF,∠DEB=∠A+∠ADE,
∴∠ADE=∠FEM,
∵ED=EF,∴△ADE≌△MEF,
∴AE=FM,∠A=∠EMF=2∠EBF,
∴∠MBF=∠MFB,∴FM=BM,∴AE=BM,
∴BE-AD=BE-EM=BM=AE.
板块四 构等腰(四)二倍角处理
典例精讲
【例1】方法一
解:连接AE,则CE=AB=AE,
∴∠B=∠AED=∠C+∠CAE=2∠C,
∵∠BAC=120°,∴∠C=20°.
方法二
解:连接AF,则AB+BD=DF=CD,∴AF=AC,
【例2】证明:在 AC上截取AE=AB,连接DE.
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠DAC,在△ABD 和△AED 中,AE=AB,∠BAD=∠DAC,AD=AD,
∴△ABD≌△AED(SAS),
∴∠B=∠AED,∠ADB=∠ADE,BD=DE,又∠B=2∠ADB,∴∠AED=2∠ADB,而∠BDE=∠ADB+∠ADE=2∠ADB,∴∠BDE=∠AED,∴∠CED=∠EDC,∴CD=CE,∴AC=AE+CE=AB+CD.
【例3】解:延长CA 至点 F,使AF=AB,连接BF,则∠F=∠ABF,∴∠BAC=∠F+∠ABF=2∠F.
∵∠BAC=2∠ACD,∴∠F=∠ACD.
∵∠FEB=∠DEC,BE=DE,∴△FEB≌△CED.
∴FE=CE=8,∴AB=AF=EF-AE=8-2=6.
实战演练
1.证明:在 BC上截取CE=CA,连接OE.
∵CO平分∠ACB,∴∠ACO=∠ECO.
∵CO=CO,∴△ACO≌△ECO,
∴OA=OE,∠CAO=∠CEO.
∵∠CAO=2∠CBO,∴∠CEO=2∠CBO.
∵∠CEO=∠CBO+∠EOB,
∴∠CBO=∠EOB,∴EO=EB,∴AO=EB.
∴BC=CE+EB=AC+AO.
2.证明:延长EA 至点 F,使AF=AB,连接BF.
∵AF=AB,∴∠F=∠ABF,
∴∠BAC=∠F+∠ABF=2∠F.
∵∠BAC=2∠DCE,∴∠F=∠DCE.
∵∠FEB=∠CED,BE=DE,∴△EFB≌△ECD,
∴CE=EF=AE+AF=AE+AB.
3.证明:(1)设∠EDC=x,则∠B=2x,∠ADC=45°+x, =45°-x,∴∠CAD=∠DAB,∴AD平分∠CAB;
(2)在 AB 上截取 AF=AE,连接 DF,易证△ADE≌△ADF(SAS),得∠ADF=∠ADE=45°,
∴∠FDB=180°-∠ADF-∠ADE-∠EDC=90°-x,
∴∠DFB=∠ADF +∠DAB =90°-x,∴∠DFB =∠FDB,∴FB=DB,∴AB=AF+FB=AE+DB.
4.证明:法一:延长BD 至点M,使DM=AD,连接AM.
∴∠DAM=∠M,∴∠ADC=∠DAM+∠M=2∠M.
∵∠ADC=2∠E,..∠M=∠E.
∵△ABC 为等边三角形,
∴AC=BC,∠ABC=∠ACB=60°,
∴∠ABM=∠BCE=120°,
∴△ABM≌△BCE,∴BM=CE.
∵BM=BD+DM=BD+AD,∴CE=BD+AD.
法二:在CE 上截取CN=BD,连接BN.
∵△ABC 为等边三角形,
∴AB=BC,∠ABC=∠ACB=60°,
∴∠ABD=∠BCN=120°,∴△ABD≌△BCN,
∴∠BNC=∠ADC,BN=AD.
∵∠ADC=2∠E,∴∠BNC=2∠E.
∵∠BNC=∠E+∠NBE,∴∠E=∠NBE,
∴BN=NE.∵BN=AD,∴AD=NE.
∴CE=CN+NE=BD+AD.
板块五 构等腰(五)特殊角翻折典例精讲
【例】证法一(截长法)
证明:在 BC 上截取BE=BA,连接DE,则△ABD≌△EBD(SAS),
∠DEB=∠BAC=108°,∴∠CED=72°,
∵∠C=36°,∴∠CDE=72°=∠CED,
∴CD=CE,∴BC=BE+CE=AB+CD.
证法二(补短法)
证明:延长 BA 至点E,使 BE=BC,连接DE,则△BDE≌△BDC(SAS),
∴DE=CD,∠E=∠C=36°,∠EAD=72°,
.. AE=DE=CD,
∴BC=BE=AB+AE=AB+CD.
实战演练
证明:在 BC 上截取BE=BD,连接DE.
∵∠DBC=20°,则∠BED=80°,∠C=40°,
∴CE=DE,
在 BC上截取BF=BA,连接DF,则△BDA≌△BDF(SAS),AD=DF,∠DFB=∠A=100°,
∴DE=DF,∴CE=AD,
∴BC=BE+CE=BD+AD.
板块六 构等腰(六)倍长中线或作平行线
典例精讲
【例1】证明:过点 D 作DH∥AC,交CP 的延长线于点 H,连接CE,HE,
∴∠A=∠PDH,
∵∠APC=∠DPH,PA=PD,∴△ACP≌△DHP(ASA),
∴PH=PC,DH=AC=BE.
延长CB,HD 交于点G,
∵AC∥DH,∴∠G=∠ACB=90°=∠BED,
∴∠GBE=∠EDG,∴∠CBE=∠EDH,
∵BC=DE,∴△CBE≌△EDH(SAS),
∴EC=EH,∵PC=PH,∴PC⊥PE.
【点睛】延长CB,HD,利用平行线得∠G=90°,构造如图所示的八字型,得∠GBE=∠GDE 是导角的技巧之处.
【例2】证法一(计算导角):延长 BM至点 N,使 MN =BM,连接NE,ND,BD.
∵M 为AE 的中点,
∴AM=ME.
∵∠AMB=∠NME,
∴△AMB≌△EMN,
∴NE=AB=CD,
∠BAE=∠NEM,
∵∠NED+∠NEM+∠AED=360°,
∴∠NED+∠BAE+∠AED=360°.
∵∠BAE+∠AED+∠EDC+∠ABC+∠BCD=540°,∠ABC=∠EDC=90°,
∴∠BAE+∠AED+∠BCD=360°,
∴∠NED=∠BCD.
∵NE=CD,DE=BC,
∴△NED≌△DCB,∴DN=DB.
∵BM=MN,∴DM⊥BM.
证法二(构互补图导角):延长 NE,DC 交于点G,设NE 交BC 于点 F.
由(1)知AB∥NG,∴NG⊥BC,
∵∠CDE=90°,∴∠BCG=∠DEG,
∴∠BCD=∠DEN,再证△NED≌△DCB 即可.
【点睛】证法二中延长 NE,CD,构造如图所示的对角互补四边形 EFCD 导角,是简化证角相等的技巧.
实战演练
1.解:(1)∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAC+∠DAC=∠DAE+∠DAC,即∠BAD=∠CAE,△ABD≌△ACE,∴BD=CE;
(2)过点 C 作CH∥BD 交DF 的延长线于点 H,∠H=∠BDF,∠CFH=∠BFD,△CFH≌△BFD,
∴CH=BD=CE,
∴∠H=∠CEH,∴∠CEH=∠BDF,
∵∠BAC=∠DAE,∴∠ADE=∠AED=∠ABC =∠ACB,∠ADF+∠ADE=∠ADF+∠ABC=180°,
∴∠ADB+∠BDF+∠ABC=180°,
..∠ADB+∠AED+∠CEH=180°,
∴∠ADB+∠AEC=180°,由(1)得∠ADB=∠AEC,
..∠ADB=90°,即AD⊥BD.
2.解:FD=FC,FD⊥FC,理由:延长CF 至点M,使MF=CF,连接ME,DM,DC,延长 DE 交AC 于点 N.
∵F为AE 的中点,∴AF=EF.
∵∠AFC=∠MFE,
∴△AFC≌△EFM,
.. ME=AC=BC,
∠EMF=∠FCA,
.. ME∥AC,∴∠MED=∠AND.
∵∠BDN+∠BCN+∠DBC+∠DNC=360°,∠BDN=90°,∠BCA=90°,
∴∠DBC+∠DNC=180°.∵∠AND+∠DNC=180°,
∴∠DNA=∠DBC,∴∠MED=∠DBC.
∵BD=DE,ME=BC,∴△DBC≌△DEM,
∴∠BDC=∠EDM,DC=DM,
∴∠CDM=∠BDE=90°,
∴∠DCM=∠DMC=45°.
∵DC=DM,MF=CF,∴FD⊥FC,
∴∠CDF=∠DCF,∴FD=FC,故 FD=FC,FD⊥FC.
【点睛】延长 DE 交 AC 于点 N,构造对角互补四边形BDNC,再利用ME∥AC,得出∠MED=∠AND=∠B,是导角的技巧之处.
3.证明:延长 BM 到点 H,使 HM=BM,连接 HF,BD,HD,延长 BE,DF 交于点C.
∵M为EF 的中点,∴FM=EM,∵∠HMF=∠BME,
∴△HFM≌△BEM(SAS),
∴FH=BE,∠FHM=∠EBM,∴HF∥BE,
∴∠CFH=∠C,∵AB=BE,∴FH=AB,
∵∠A+∠C+∠ABC+∠ADC=360°,且∠ABC+∠ADC=180°,
∴∠A+∠C=180°,∴∠CFH+∠A=180°,
∵∠DFH+∠CFH=180°,∴∠DFH=∠A.
∵FD=AD,∴△FHD≌△ABD,∴HD=BD,
∵BM=MH,∴DM⊥BM.
【点睛】延长 BE,DF,构对角互补四边形 ABCD,得出∠A+∠C=180°,再利用平行线 FH∥BC,得出∠C=∠HFC 是导角的技巧之处.
$