幾何證明因題型多,變化大,所以證明方法也多,但歸納起來,常用的方法不外乎如下幾種:
一、直接證明法
從題目的“已知”條件出發(fā),直接證明“結(jié)果”為真的方法,叫做直接證題法,此證題方法可分為兩種:
1、重疊證法
將一個圖形與另一個圖形重合,然后比較有關(guān)部分,證明某結(jié)論成立,這適合原始定理的初步證明,平常用以證明基礎(chǔ)命題。
2、綜合證法
由“已知”出發(fā),引用定理、公理或要做的輔助錢,通過邏輯推理,導(dǎo)出“終結(jié)”的方法,叫做綜合法,這是證題中應(yīng)用最多的一種方法,例如:
已知三角形ABC中,D、E為AB、AC中點 求證:DE=1/2BC.
證明:過C作AB的平行線與DE的延長線相交于F,則角∠1=∠A(內(nèi)錯角)∠AED=∠CEF(對頂角)AE=CE(已知)△ADE≌△CEF(角、邊、角)則CFAD,即:CFBD,∴BCFD為(一級對邊平行且相等)故DFBC(平行四邊形對邊相等)DE=EF1/2BC
二、間接證明法
1、歸謬法,又叫反證法
這種方法多用于證明逆定理,它的證明步驟如下:a.否認(rèn)結(jié)論 ;b.根據(jù)推導(dǎo)得一相當(dāng)結(jié)果;c.指明這一結(jié)果不成立;d.從而判斷結(jié)果為真.
例如:在△ABC中,由B、C向?qū)呑鰾D、CE、任意兩線段,求證:BD、CE不能互相平分?
證明:如果BD、CE互相平分,并設(shè)它們相互平分于O,則四邊形BCDE必將為平行四邊形,這樣則有BE//CD,而BE與CD相交于A,與這一結(jié)論矛盾,所以BD與CD不能互相平分。
2、同一法
這種方法多在某一單元初學(xué)定理時采用較多,它的證明步驟為:a.先另作一圖,使它含有某種性質(zhì)b.證明所作的圖與欲證有圖相合c.判定終結(jié)為真 例:已知:E是正方形ABCD內(nèi)部一點,∠ECD=∠EDC=15°,求證△ABE是正三角形。
證明:向正方形ABCD內(nèi)作正△ABF,連結(jié)CF、DF,則AB=BF=BC,即BCF為等腰三角形,其頂角為∠CBF=90°-60°=30° 底角∠BCF= 90°-15°=75°,于是∠DCF=90°-75°=15° 同理可證∠CDF=15°,由此可見F與E是同一點,那么△ABE自然是正三角形。
3、窮舉法
這也是反證法的一種,有些題目用綜合法很麻煩或難以證明,采用這種證明法。a.否認(rèn)結(jié)論;b.分別導(dǎo)出結(jié)論,指出每一結(jié)果都錯;c.從而判斷結(jié)論是真.
從步驟看,它與歸謬法相似,所不同的題目的結(jié)論有兩種可能存在的情況,二者必居其一,則用歸謬法,題目的結(jié)論有三種可能存在情況,三者必居其一,則用窮舉法。
三、分析法
有些復(fù)雜的題目,要經(jīng)過分析,把它“化整為零”,變成幾個小題目逐個解決后,再“合零為整”把大題解決,分析時一般是從“結(jié)論”逆推到“已知”,思路通了,再用綜合法論證,因此分析法得解題過程,一般不寫出來。
例如:已知△ABC中,G與H三等分AC,E、F各為AB和BC的中點,連結(jié)EG合FH,并延長相交于D,求證:四邊形ABCD為平行四邊形.
分析:(1)如果四邊形ABCD是平行四邊形,則有對角線AC、BD互相平分于O,即 AO=cO(一),BO=DO(二)(2)如果 AG=CH,則由 AO - AG=CO - CH,可得GO=HO(三)(3)由(二)和(三)可知:BD與CH互相平分于O,可得四邊形BHDG為平行四邊形(4)于是GD//BH,即EG//BH,如果E是AB中點,必有AG=GH,同理,CH=GH=AG,這與已知相符。
證明:連結(jié)BG、BH、BD,由題設(shè)知E、G各為AB、AH中點,在△ABH中,則EG//BH,即CD//BH,同理,BG//DH,BHDG為平行四邊形(兩對邊分別平行)于是GO=HO(一),BO=DO,又AG=CH(題設(shè))(二)由(一)式加(二)式和AO=CO
ABCD是平行四邊形(對角線互相平分)在正式證題時只寫證題部分,分析部分可略去不寫,利用分析法證題時,最重要的一條是作補助線,作補助線時應(yīng)注意:(1)使“求證”與“已知”發(fā)生關(guān)系,為推理創(chuàng)造條件。(2)使已知條件聚在一起,以便適合某些定理。(3)補助線種類,將已知一直線延長,作已知線平行線或垂直線作分角線,取定長等。