(河北省清河縣杜林校區(qū)054800)
初中數(shù)學(xué)輔助線技巧淺略
宋桂珂
(河北省清河縣杜林校區(qū)054800)
在初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,輔助線是一項(xiàng)重要學(xué)習(xí)內(nèi)容,輔助線可以使現(xiàn)有圖形構(gòu)成新圖形,形成新關(guān)系,使分散的條件集中,把問題解決,但是在實(shí)際應(yīng)用中,輔助線的添加需要掌握一定的規(guī)律才能做到事半功倍,根據(jù)添加輔助線的位置可以分為分割型輔助線、延長(zhǎng)型輔助線、平移型輔助線三類。下面分別舉例說明。
1.已知AB平行于CD,BC平行于AD求證:CD=AB。
我們可以把圖形進(jìn)行分割,來實(shí)現(xiàn)這個(gè)證明方法。在四邊形內(nèi)添加一條分割輔助線AC。
證明:連接BD(或AC)
∵AB平行于CD BC平行于AD(已知條件)
∴∠1=∠2,∠3=∠4(根據(jù):兩直線平行,內(nèi)錯(cuò)角相等)
在△ABC與△CDA中
∵∠1=∠2,∠4=∠3,CA=AC(已證明條件)
∴△ABC≌△CDA(根據(jù)角邊角定理)
∴AB=CD(全等三角形的對(duì)應(yīng)邊相等)
總結(jié):本例中,我們通過分割平行四邊形為兩個(gè)三角形,用三角形的知識(shí)來證明了平行四邊形的對(duì)邊相等。這是分割型輔助線的一個(gè)典型用法。
2.已知如下圖:AB=CD,∠A=∠D求證:∠ABC=∠DCB。
我們可以把圖形進(jìn)行分割,來實(shí)現(xiàn)這個(gè)證明方法。在四邊形內(nèi)添加分割輔助線BN、MN和CN。
證明:取AD,BC的中點(diǎn)N、M,連接NB,NM,NC。則AN=DN,BM=CM,在△ABN和△DCN中
∵AN=ND(N為中點(diǎn))∠A=∠D(已知條件)AB=CD(已知條件)
∴△BAN≌△CDN(邊角邊定理)
∴∠ABN=∠DCNBN=CN(全等三角形對(duì)應(yīng)邊和對(duì)應(yīng)角相等)
在△NBM與△NCM中
∵BN=CN(已證明條件)BM=MC(M為中點(diǎn))MN=NM(公共邊)
∴△NBM≌△NCM,(邊邊邊定理)
∴∠NBC=∠NCB(全等三角形對(duì)應(yīng)角相等)
∴∠CNB+∠NAB=∠BNC+∠NDC即∠ABC=∠DCB。
本例中,我們通過分割梯形為三個(gè)三角形,證明了等腰梯形的角度問題。
1.已知D為三角形ABC底邊BC的中點(diǎn),求證:AB+AC>2AD。
我們可以把將圖形延長(zhǎng),來實(shí)現(xiàn)這個(gè)證明方法。在四邊形內(nèi)添加延長(zhǎng)型輔助線DE和BE
證明:延長(zhǎng)AD至E,使AD=DE,把EB連接,則2AD=AE
∵AD為△ABC的中線(已知條件)
∴BD=CD(三角形中線定義)
在△ADC和△BDE中
∵CD=BD(已證明條件)∠CDA=∠BDE(對(duì)頂角相等)ED=AD(輔助線作出)
∴△DAC≌△DEB(邊角邊定理)
∴EB=AC(全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等)
∵在△ABE中有:BE+AB>AE(三角形兩邊之和大于第三邊)
∴AB+AC>2AD。
2.已知如圖:D、E為△ABC內(nèi)任意兩點(diǎn),證明:AC+AB>BD+CE+DE.
我們可以將圖形內(nèi)部的線延長(zhǎng),形成規(guī)則的新圖形來證明這個(gè)問題,方法有兩種。
證明:(第一種方法)
將DE兩邊延長(zhǎng)分別AB、AC和相交于點(diǎn)M、點(diǎn)N,在△ANM中,AN+AM>MD+NE+DE;
(1)在△BMD中,MD+MB>BD;
(2)在△CNE中,NE+CN>CE;
(3)由(1)+(2)+(3)得:AM+MB+AN+MD+ NE+CN>MD+NE+DE+CE+BD
∴AC+AB>BD+CE+DE
(第二種方法)
延長(zhǎng)BD和AC交于F,廷長(zhǎng)CE和BF交于G,在△AFB和△GCF和△GED中有:
AB+AF>BD+GF+DG(三角形兩邊之和大于第三邊)(1)
GF+FC>GE+CE(同上)(2)
DG+GE>DE(同上)(3)
由(1)+(2)+(3)得:
AB+GF+AF+FC+GE+DG>BD+DG+GE+ GF+DE+CE
∴AB+AC>BD+DE+EC。
1.在直角梯形ABCD中,∠A=90°,DC平行于AB,AB=16,AD=15,BC=17。求CD的長(zhǎng)。
我們可以把一邊進(jìn)行平移,解決這個(gè)問題。
解:過點(diǎn)D作DE平行于BC和AB交于點(diǎn)E。
∵AB平行于CD。
∴四邊形BCDE是平行四邊形。
∴DE=BC=17,CD=BE。
在△DAE中,由勾股定理,得出:
AE2=DE2-AD2,即AE2=172-152=64。
∴AE=8。
∴BE=AB-AE
∴BE=16-8=8。
得出CD=8。
2.如圖,梯形ABCD的上底AB等于3,下底CD等于8,腰AD等于4,求腰BC的取值范圍。
我們可以把一邊進(jìn)行平移,解決這個(gè)問題。
解:過點(diǎn)B作AD的平行線BM和CD相交于點(diǎn)M,
在△BMC中,BM=DA=4,
CM=CD-DM=CD-AB=8-3=5,
∴BC的取值范圍是:
5+4>BC>5+4,即9>BC>1。
本文總結(jié)了初中數(shù)學(xué)中輔助線的三種常見類型,解析了輔助線常用的三種添加方法,但是法無定法,需要在練習(xí)時(shí)多作總結(jié)和歸納,靈活運(yùn)用,三種類型可以單獨(dú)使用,也可以組合使用,才能有的放矢地解決問題。
(責(zé)編 田彩霞)