北京初中數(shù)學(xué) 三角形(十七)
初中平面幾何的輔助線作法除了那十個(gè)字(取中作平連對(duì)角延一倍)以外,還有一種具有比較明顯的輔助線的作法:截長(zhǎng)補(bǔ)短。
這種題目往往有著很明顯的特征,題設(shè)條件或者要證明的結(jié)論中包含有和或者差,這時(shí)候一般就考慮截長(zhǎng)補(bǔ)短法。
我們來看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。
已知AD平分∠BAC,AC=AB+BD,求證:∠B=2∠C。
像AC=AB+BD這種條件,簡(jiǎn)直就是在圖上有閃閃發(fā)光的大字:快使用截長(zhǎng)補(bǔ)短法,hoho哈嘿!
當(dāng)然也有極少極少這種形式的條件或者結(jié)論不能用這種添加輔助線方法的,但是相信我,你們幾乎沒有機(jī)會(huì)碰到——因?yàn)樘y了。
注意到AD是角平分線,所以∠BAD=∠CAD,AD是公共邊,于是再來一條邊就能有三角形全等出來了。在AC上截取AE,使得AE=AB就成了必然的選擇。
此時(shí)我們可以得到△ABD全等于△AED。等等,最后的結(jié)論是什么?∠B=2∠C。做的一時(shí)興起干脆連結(jié)論都忘了。注意到EC=BD,而BD=DE,所以EC=DE,∠C=∠EDC,而∠B=∠AED=∠C+∠EDC=2∠C,命題得證。
思路是不是很清楚?
之所以不把這個(gè)歸納到常用的輔助線作法中去,就是因?yàn)閷?shí)在太明顯了,以至于沒有歸納的必要——對(duì),確實(shí)不配擁有姓名。
當(dāng)然,這個(gè)題目我們也可以把AB延長(zhǎng)到E,使得BE=BD,連接DE,也可以得到最后的結(jié)論,讀者可以自行完成證明。
我們?cè)倏匆粋€(gè)例子。
如圖,在四邊形ABCD中,已知AC平分∠BAD,CE⊥AB,AE=(AB+CD)/2,求證:∠ABC+∠ADC=180°。
雖然這個(gè)條件中有和式,但是似乎有些不一樣——多了個(gè)1/2,這時(shí)候該怎么截,怎么補(bǔ)呢?
我們不妨改寫一下條件AE=(AB+CD)/2,變成2AE=AB+CD,我們把等式移項(xiàng)就變成了AB-AE=AE-AD,即BE=AE-AD,是不是就出來熟悉的截長(zhǎng)補(bǔ)短了?
我們?cè)贓A上截取EF=BE,然后先后證明△BEC全等于△FEC,然后再證明△FAC全等于△DAC,就可以得到最后的結(jié)果了。
我們?cè)賮砜匆粋€(gè)有趣的情形。
已知△ABC是正三角形,△BDC是頂角為120°的等腰三角形,以D為頂點(diǎn)作一個(gè)60°的角,角的兩邊分別交AB于E,交AC于F,連接EF。求證:BE+CF=EF。
很顯然,我們應(yīng)該用截長(zhǎng)補(bǔ)短的方法來添加輔助線。如果我們考慮在EF上截取EG=BE,試圖證明FG=FC,這是不是一個(gè)好辦法呢?
要證明FG=FC,很顯然要證明△FGD全等于△FCD,我們有一條公共邊DF,其他的似乎沒有了。
然而,如果我們能證明△BED全等于△GED的話,那么可以得到BD=DG,從而DG=DC,同時(shí),由∠EDG+∠GDF=60°=∠BDE+∠FDC,且∠EDG=∠BDE知,∠GDF=∠FDC,于是△BED就全等于△GED了。
注意,是如果。
事實(shí)上,我們?cè)谧C明△BED全等于△GED的過程中會(huì)發(fā)現(xiàn),ED公用,BE=EG以外,關(guān)鍵的夾角相等是無法證明的,所以截長(zhǎng)的路不通,于是我們只能通過補(bǔ)短的方法。
這是非??简?yàn)學(xué)生的一道題。一般說來能用截長(zhǎng)的也可以用補(bǔ)短,但是對(duì)于少數(shù)特殊情況是有困難的,這個(gè)例子就是少數(shù)情況。如果孩子截長(zhǎng)失敗以后,作為家長(zhǎng)應(yīng)該提醒孩子,這時(shí)候就是該轉(zhuǎn)彎的時(shí)候,可以試試補(bǔ)短。我們延長(zhǎng)FC到G’,使得CG’=BE,容易證明△EBD全等于△G’CD,得到ED=G’D,∠EDB=∠CDG’,于是∠FDG’=60°,然后得到△FED全等于△FG’D,于是EF=FG’,命題得證。
截長(zhǎng)補(bǔ)短需要注意的地方在于:認(rèn)清特征,如果一種方法不行,考慮換一種,千萬別一棵樹上吊死。
沒有找到相關(guān)結(jié)果
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