初中線段相等、比例關系證明方法總結計劃x
時間:2020-11-14 16:25:21 來源:勤學考試網 本文已影響 人
平面幾何中線段相等的證明幾種方法
平面幾何中線段相等的證明看似簡單, 但方法不當也會帶來麻煩, 特別是在有限的兩個小時考試中。恰當選用正確的方法,可取得事半功倍的效果。
一、利用全等三角形的性質證明線段相等
這種方法很普遍, 如果所證兩條線段分別在不同的三角形中, 它們所在三角形看似全等,或者,通過簡單處理 ( 添加輔助線 ) ,它們所在三角形看似全等,可考慮這種方法。
[例 1]如圖,C是線段 AB上一點, △ACD和△ BCE是等邊三角形。
求證:AE=BD。
注 : 如果有兩個形狀相同的圖形(一般是等腰三角形、等邊三角形或正方形),那么可能要用到旋轉全等或相似
[例 2]如圖,已知△ ABC中, AB=AC,點 E 在 AB上,點 F 在 AC的延長線上,且BE=CF,EF 與 BC交于 D,求證: ED=DF。
注:添加輔助線,構造全等三角形
二、利用等腰三角形的判定(等角對等邊)證明線段相等
如果兩條所證線段在同一三角形中,證全等一時難以證明,可以考慮用此法。
[例 1] 如圖,已知在△ ABC中, AD是 BC邊上的中線, E 是 AD上的一點,且BE=AC,延長 BE交 AC于 F。求證: AF=EF。
注:輔助線是中線倍長法
[例 2]如圖,已知△ ABC中, AB=AC,DF⊥BC于 F,DF與 AC交于 E,與 BA的延長線交于 D,求證: AD=AE。
三、利用平行四邊形的性質證明線段相等
如果所證兩線段在一直線上或看似平行,用上面的方法不易,可以考慮此法。
[例 1]如圖,△ ABC中,∠ C=90°,∠ BAC=30°,分別以 AB、 AC為邊在△ ABC 的外側作正△ ABE和正△ ACD, DE與 AB交于 F,
求證: EF=FD。(輔助線是過 E 作 EG⊥AB,連接 DG)
注:構造平行四邊形
[例 2]如圖,AD是△ ABC的中線,過 DC上任意一點 F 作 EG
求證:四邊形 DEFG為
平行四邊形 .
五、利用“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”證明線段相等。
如果所證兩線段所在的圖形能構成直角三角形, 并且可能構成斜邊及斜邊上的中線,用上面方法一時證不出來,可以考慮此法。
[例] 1 已知:在△ ABC中, M是 BC的中點, CE⊥ AB, BF⊥AC。
求證: EM=FM
A
E
F
B M C
[例] 2 如圖,正方形 ABCD中, E、 F 分別為 AB、 BC的中點, EC和 DF相交于 G,連接 AG,求證: AG=AD。
六、利用 等腰三角形頂角的平分線或底邊的高平分底邊
如果所證線段在一條直線上相鄰,且在一個等腰三角形中,不妨用此法
[例]如圖,△ ABC中,AD是中線, AE是角平分線, CF⊥AE于 F,AB=5,AC=3,
則 DF的長為 ______.
七、線段垂直平分線上任意一點到線段兩段距離相等
如果兩條線段在一個三角形中證明相等,且第三邊有垂直或中點,用此法
[例] 已知如圖,在△ ABC中, BC=8, AB 的中垂線交 BC于 D, AC的中垂線交 BC與 E,則
ADE的周長等于 _________ .
注: 1、補充 2016 年安徽中考解答題第 23 題第 2 小問是中垂線的性質
、三角形三條中垂線交于一點
八、角平分線上任一點到角的兩邊距離相等
適用于有角平分線和垂直的圖形
[例] 如圖 , ∠AOP=∠BOP=15° ,PC∥ OA交 OB于 C,PD⊥OA垂足
為 D,若 PC=4,則 PD= .
注: 1、補充 2013 年安徽省中考解答題第 23 題第 3 小問
、三角形三條角平分線交于一點九、圓的性質和定理
同圓(或等圓)中半徑相等,等弧所對的弦或與弦心距相等的兩弦或等圓心角、
圓周角所對的弦相等, 圓內垂直于直徑的弦被直徑分成的兩段相等, 圓外一點引圓的兩條切線的切線長相等
[例] 1 如圖,⊙ O中,弦 AB與 CD相交于點 E,且 AB=CD. 求證: AE=CE.
注:輔助線 AC不一定經過 O
A
E O
C D B
[例] 2 如圖所示, AB=AC,AB為⊙ O的直徑, AC、BC分別交⊙ O于 E、D,連結
ED、BE.試判斷 DE與 BD是否相等,并說明理由;
十、等積法
面積相等,等底或等高可以轉化
[例] 如圖 , 在平行四邊形 ABCD中,E 是 CD上一點 ,F 是 AD上一點 , 且 CF=AE,AE
交 CF于點 O.求證: OB平分∠ AOC.
十一、長度相等:測量法
適用于選擇題或填空題,解答題必須求出其具體長度或都是某條線段的倍數
十二、等量轉化: 等于同一線段的兩條線段相等以上都可以用
證明線段的比例式或等積式的方法
證明線段的比例式或等積式成立, 往往要添加輔助線, 以構造一對或多對相似三角形。
一、 添加平行線
( 1) 添加三角形內的平行線段
添加的方法是過端點或內分點做平行線, 利用“平行于三角形的一邊,并且和其他兩邊或其延長線相交的直線, 所截得的三角形的三邊與原三角形的三邊對
應成比例”的性質證明線段成比例。在幾何命題中,如果出現一組(或兩組)相比線段重疊在一條直線上時,可考慮添加三角形內的平行線。
[例] 1、如圖,已知 AD是△ ABC的外角平分線, AD與 BC的延長線交于 D。
求證: BD:CD=AB:AC
F
A
A
D
F
B
C
DE
C
B
[例] 2、如圖,點 D 在△ ABC的 AC邊上,且 AD=BE。求證 : EF
AC .
FD
BC
[例] 3、如圖,已知 BD:DC=5:3,E 為 AD的中點,求 BE:EF的值 .
A
F
E
C
B D
(2) 添加三角形外的平行線
添加的方法是過端點作平行線
[例] 1、如圖,已知在△ ABC中, AD平分
BAC ,求證: AB
BD .
AC
DC
A
A
E
F
B D C
B D C
[例] 3、已知△ ABC中, AD為中線, E、F 分別在 AB、AC上,且 AE=AF,EF交 AD
于 G,求證: GE AC . (過 B、C分別作 EF的平行線)
GF AB
二、利用三角形相似的性質
[例] 1、如圖,已知△ ABC中, ACB 900 ,D
F
是 AB的中點,過 D 作 AB的垂線交 AC于 E,交 BC 的延長線于 F,求證: DC 2=DE·DF
C
E
A D
B
A
F E
G
C
B D
H
[例] 2、如圖,在△ ABC中, AD、BE分別是 BC、AC邊上的高,過 D作 AB邊上的垂線交 AB于 F,交 BE于 G,交 AC的延長線于 H.求證: DF 2=GF·HF
三、利用面積比求比例關系
( 1)相似三角形性質面積比等于相似比的平方
[例]如圖 1,點 C 將線段 AB 分成兩部分,如果 AC
BC ,那么稱點 C 為線段
AB
AC
AB 的黃金分割點。某數學興趣小組在進行課題研究時,由黃金分割點聯想
到“黃金分割線”,類似地給出“黃金分割線”的定義:直線將一個面積為 S
的圖形分成兩部分,這兩部分的面積分別為 S1
、 S2 ,如果 S1
S2
,那么稱
S
S1
直線為該圖形的黃金分割線 .
( 1)如圖 2,在△ ABC 中, A 36°, AB
AC , C 的平分線交 AB 于
點 D ,請問點 D 是否是 AB 邊上的黃金分割點,并證明你的結論;
2)若△ ABC 在( 1)的條件下,如圖( 3),請問直線 CD 是不是△ ABC 的黃金分割線,并證明你的結論;
( 2) 非相似三角形用等底或等高轉化
[例] 如圖△ ABC中 D為 BC上任一點, E 為 AD或延長線上一點。
(3)S△ABE
BD
求 證 :
=
S△ ACE
CD
S
(2)
S
ABC AD
EBC ED
A
E
C
B D
四、利用長度關系求比例