一道期中考试几何综合题引起的思考
2020-02-07魏永超方丹
魏永超 方丹


能够完全重合的两个三角形叫全等三角形.在几何题中,我们通常需要依据这一核心定义,去发现并构造两个三角形全等.比如两个三角形只满足三角形全等的部分条件,但明显不全等,我们可以选定一个三角形,人为再构造一个和这个选定的三角形一模一样的图形,即完全重合,再去证明全等,做题思路瞬间打开,数学思维迭代提高.我把这种思想方法总结为:割大,补小,大的割一点小的补一点.下面我以武汉市江岸区2018~2019学年度第一学期期中考试八年级数学试卷中第23题为例进行简单说明.
已知,在△ABC中,AC=BC,分别过A、B点作互相平行的直线AM、BN,过点C的直线分别交直线AM、BN于点D、E.
(1)已知AM⊥AB.
①若DE⊥AM,请直接写出CD、CE的数量关系.
②如图1,DE与AM不垂直,判断上述结论是否还成立,并说明理由.
(2)如图2,90°<∠ABN<120°,∠ABC=∠DEB=60°,EC=nDC,求ADBE.
解:(1)①CD=CE.
②思路1:割大
∵AC=BC(已知),易证∠DAC=∠CBH,我们可以在△BCE中割去一部分,使之与△ADC全等.
具体辅助线可描述为在BE上截取BH=AD,连接CH.
∵AM⊥AB,AM∥BN,
∴∠DAB=∠ABN=90°.
又∵CA=CB,
∴∠CAB=∠ABC.
∴∠DAC=∠CBH.
在△ADC和△BCH中,AD=BH,∠DAC=∠CBH,AC=BC,
∴△ACD≌△BCH(SAS).
∴CD=CH,∠ADC=∠BHC.
∵AM∥BN,
∴∠ADC+∠CEH=180°.
又∵∠BHC+∠CHE=180°,
∴∠CEH=∠CHE.
∴CH=CE.
∴CD=CE.
思路2:补小
∵AC=BC(已知),易证∠DAC=∠CBE,我们可以将△ADC补一部分,使之与△BCE全等.
具体辅助线可描述为在AM上截取AH=BE,连接CH.
在△AHC和△BEC中,
AH=BE,∠HAC=∠CBE,AC=BC,
∴△AHC≌△BEC(SAS).
∴CE=CH,∠AHC=∠BEC.
又∵AM∥BN,
∴∠BEC=∠HDC.
∴∠CDH=∠CHD.
∴CH=CD.
∴CD=CE.
思路3:大的割一點小的补一点
∵AC=BC(已知),易证∠DAC=∠CBE,要求证CD=CE,我们可以将△ADC补一部分,同时将△BCE割一部分,使之全等.
具体辅助线可描述为过点C作CH⊥AM交AM于点H,过点C作CK⊥BN于点K.
∴∠AHC=∠BKC=90°.
∴△AHC≌△BKC(AAS).
∴CK=CH.
又∵AM∥BN,
∴∠KEC=∠HDC.
在△DHC和△EKC中,
∠AHC=∠BKC=90°,∠KEC=∠HDC,CK=CH,
∴△DHC≌△EKC(AAS).
∴CD=CE.
思路4:要求证CD=CE,我们可以将△ADC迁移得到△HEC证明全等.
具体辅助线可描述为延长AC交BN于点H.
∵AM∥BN,
∴∠DAC=∠CHE.
易证∠DAC=∠CBH.
∴∠CHE=∠CBH.
∴CB=CH.
又∵CA=CB,
∴CA=CH.
在△ADC和△HEC中,
∠DAC=∠CHE,CA=CH,∠DCA=∠ECH,
∴△ADC≌△HEC(ASA).
∴CD=CE.
(2)在第二问中,我们同样可以运用割补法的思想来解决.
∵CA=CB,∠ABC=60°
∴△ABC为等边三角形.
∴CA=CB=BC,∠ABC=∠ACB=∠BAC=60°.
∴∠DCA+∠BCE=120°,在△BCE中,∠BCE+∠CBE=120°.
∴∠DCA=∠CBE.
思路1:割大
∵AC=BC(已知),∠DCA=∠CBE,我们可以在△BCE中……
