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利用三线合一 巧做辅助线

2019-12-06赵艳红

读写算 2019年26期

赵艳红

摘 要 初中数学中的几何问题經常需要添加辅助线。解析等腰三角形的三线合一问题时,当发现三线中具备两线时,巧做辅助线,构造等腰三角形,然后利用全等、相似或者中位线等去解决问题。

关键词 三线合一;三线中具备两线;构造等腰三角形

中图分类号:G632

文献标识码:A

文章编号:1002-7661(2019)26-0164-01

初中几何解题指导,要善于利用辅助线,总结解题规律,做到举一反三,收到触类旁通之效。

初中学生在解析数学中的几何题型时,经常出现绞尽脑汁、冥思苦想,却怎么也想不出一点思路的情形。其实,解几何题并不那么难,也是有规律可循的。许多看起来似乎极难、毫无思路的几何题型,有时只需巧做一条小小的辅助线,便会让处于山穷水尽地步的学生,解题思路出现柳暗花明,一下豁然开朗。下边就以几何题型三线中如果遇到两线为例,讲析一下如何巧做辅助线,如何让难题变难为易,迎刃而解,并总结一下解题思路与规律。

典例:点D是△ABC内一点,AD⊥CD于D,AD平分∠BAC,E是BC中点,连接DE,若AB=13,AC=7。求DE的长度。

分析:在这个问题中,AD具备了平分一个角,与CD垂直这两个条件,那么延长CD与AB相交于点F,根据等角的余角相等,很容易证出△AFC是等腰三角形,AF=AC=7,再利用三线合一,得出D是CF中点,DE就是△FCB的中位线,就可以得到DE=3。

变式一:△ABC中,AC=BC,∠C=90°点D是△ABC外一点,AD⊥BD于D,AD平分∠BAC交BC于点F,求证:BD=AF.

提示:AD依然是三线中具备了两线,延长BD与AC延长线交于点P,构造出等腰三角形,得到BD=BP,再利用全等证明AF=BP即可。

变式二:梯形ABCD,AD∥BC,BE⊥CD于E,BE平分∠ABC,DE是CE的一半,△BEC的面积是2,求四边形ABED的面积。

提示:根据做辅助线规律构造出等腰三角形,再利用相似知识求解。

变式三:平行四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,∠BCD的外角平分线CE⊥DE于E,BC=6,AB=4,求OE的长度。

提示:根据规律构造出等腰三角形,得到三角形的中位线求解。

总结:在一个三角形中,只要有两个条件存在就可以, 即(高线,中线,角平分线)中随意两个条件,那么这个三角形为等腰三角形。通过前面几个问题,我们想到等腰三角形三线合一的逆命题也是正确的:

(1)如果三角形中任一角的角平分线和它所对边的高重合,那么这个三角形是等腰三角形。

(2)如果三角形中任一边的中线和这条边上的高重合,那么这个三角形是等腰三角形。

(3)如果三角形中任一角的角平分线和它所对边的中线重合,那么这个三角形是等腰三角形。因为课本中没有以定理出现,所以考试的证明题中如果遇到一定要证明一下,不可直接使用。

可以自己试着做一下以下两个题目:

1.已知:AD是△ABC斜边上的高,∠BAC=90°,∠ ABD的平分线交AD于点M,交AC于点P。∠CAD的平分线交BP于点Q.

求证:△QAD是等腰三角形。

2.△ABC中,BD、CE分别平分∠ABC、∠ACB,AM⊥CE于M,AN⊥BD于N,求证:MN∥BC。

题海无涯,特别是数学题千变万化,但万变不离其宗,不管题型如何变化,总蕴含一定的规律在其中。只要用心思考和学习,掌握了做题的技巧和规律,问题就会很容易被解决,既能享受到做出难题的乐趣,更会留下深刻印象。根据问题中的已知条件,做出合适的辅助线,为学生开拓了一个广阔的思维空间,做辅助线过程中也让学生认识到化归的思想,从而达到融会贯通的目的。