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证明全等时常见的五种辅助线
在证明三角形全等时有时需添加辅助线,对学习几何证明不久的学生而言往往是难点.下面介绍证明全等时常见的五种辅助线,供同学们学习时参考.
一、截长补短
一般地,当所证结论为线段的和、差关系,且这两条线段不在同一直线上时,通常可以考虑用截长补短的办法:或在长线段上截取一部分使之与短线段相等;或将短线段延长使其与长线段相等.
例1.如图1,在△ABC中,∠ABC=60°,AD、CE分别平分∠BAC、∠ACB.求证:AC=AE+CD.
分析:要证AC=AE+CD,AE、CD不在同一直线上.故在AC上截取AF=AE,则只要证明CF=CD.
证明:在AC上截取AF=AE,连接OF.
∵AD、CE分别平分∠BAC、∠ACB,∠ABC=60°
∴∠1+∠2=60°,∴∠4=∠6=∠1+∠2=60°.
显然,△AEO≌△AFO,∴∠5=∠4=60°,∴∠7=180°-(∠4+∠5)=60°
在△DOC与△FOC中,∠6=∠7=60°,∠2=∠3,OC=OC
∴△DOC≌△FOC, CF=CD
∴AC=AF+CF=AE+CD.
二、中线倍长
三角形问题中涉及中线(中点)时,将三角形中线延长一倍,构造全等三角形是常用的解题思路.
例2.已知三角形的两边长分别为7和5,那么第三边上中线长x的取值范围是( ).
分析:要求第三边上中线的取值范围,只有将将中线与两个已知边转移到同一个三角形中,然后利用三角形的三边关系才能进行分析和判断.
解:如图2所示,设AB=7,AC=5,BC上中线AD=x.
延长AD至E,使DE = AD=x.
∵AD是BC边上的中线,∴BD=CD
∠ADC=∠EDB(对顶角)∴△ADC≌△EDB
∴BE=AC=5
∵在△ABE中 AB-BE<AE<AB+BE
即7-5<2x<7+5 ∴1<x<6
三、作平行线
当三角形问题中有相等的角或等腰等条件时,可通过作平行线将相等的角转换到某一个三角形中得到另外的等腰三角形或相等的角,从而为证明全等提供条件.
例3.如图3,在等腰△ABC中,AB=AC,在AB上截取BD,在AC延长线上截取CE,且使CE=BD.连接DE交BC于F.求证:DF=EF.
分析:要证DF=EF,必须