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初中几何常见辅助线的添加技巧

2020-07-23黄雅梅

学校教育研究 2020年15期
关键词:辅助线对角线等腰三角

黄雅梅

“人说几何很困难,难点就在辅助线”,该怎样添加辅助线,一直是让学生最头疼的问题.初中数学几何题型添加辅助线的现状一般如下:掌握添加辅助线技巧的学生,在遇到需要添加辅助线的题型时,往往能准确添加恰当的辅助线,迅速解题;有些学生遇到添加辅助线的几何证明题时,不知道该往哪方面入手,产出害怕的心理;大部分学生不知道如何在错综复杂的几何图形去添加合适的辅助线;有些学生认为添加辅助线是靠运气的,随便添加就可以了,运气好问题就会自然解决;辅助线的添加技巧难度很大,没有特定的模式,得长期磨练,不合适的辅助线会使图形变得更凌乱,使问题变得更复杂,不利于学生发现和展开解题思路;学生停留在模仿做老师讲过题型,遇到需要添加辅助线的新题型束手无策.针对初中数学几何题型添加辅助线的现状,我们需要掌握几种常见图形添加辅助线的技巧.

一、三角形中常用辅助线的添加技巧

1.在等腰三角形中,常见辅助线添加技巧一般有:①作底邊的高(或者作底边的中线或顶角平分线);②倍长一条腰;③平移腰,使其构成一个新的等腰三角形.

例:如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,D、E在底边BC上,AD=AE,

求证: BD=CE.

思路分析:由题目知AB=AC,AD=AE,△ABC是等腰三角形,所以△ADE也是等腰三角形 ,而所求线段BD、CE在底边BC上,过顶点A向底边BC作高,可以根据等腰三角形“三线合一”的性质来证明BD=CE.当然,也可以证明△ABD和△ACE全等,然后得出BD=CE.

2.在直角三角形中,常用辅助线的添加技巧一般有:①过直角顶点向斜边作高;②在直角三角形的斜边上作中线或加倍延长一条直角边,将图形转化为等腰三角形,再根据等腰三角形的性质解题;③构造新的直角三角形.

3.在全等三角形中,常见辅助线的添加技巧一般有:①构造中心对称型全等三角形;②构造轴对称型全等三角形;③根据图形的特征恰当作辅助线,构造旋转型全等三角形;④通常出现有对应边平行、同位角相等时,可以考虑平移型全等三角形;⑤构造翻折型全等三角形;⑥构造全等三角形.

例:如图,在三角形ABC中,AD是BC边上的中线,E是AC边上的其中一点,BE和AD相交于点F,如果AE=EF.证明:AC=BF.

思路分析:根据三角形全等来证AC=BF.由图可以看出AC、BF所在的三角形不是全等三角形.可以把AC、BF移到同一个三角形,根据等角对等边来证明.

4.在相似三角形中,常见辅助线的添加技巧一般有:①作平行线;②根据“三点定形”构造相似三角形.

例:如图,DF与AB相交于点E,DF与AC相交于点F,DF与CB的延长线相交于点D,BE=FC.求证:DF∶DE=AB∶AC

思路分析:题中要证明线段与线段之间的比例相等,但给出的图形中没有相似三角形,过点E作EG与AC平行,这样可以找到与DF∶DE和AB∶AC有关相等的线段比,有利于证题.

二、 四边形中常见辅助线的添加技巧

1.在一般四边形中,普遍地,将四边形转化为三角形是解决四边形的主要思路.所以,在一般四边形中常用辅助线的添加方法有:①连对角线;②延长对边;③根据题中已知的特殊条件,将一般四边形转变成特殊四边形和三角形两部分.

例:如图,在四边形ABCD中,∠A=60°,∠ABC=∠ADC=90°,BC=2,CD=3,则AB=(   )

A.4    B.5   C.    D.

思路分析:由题目∠A=60°,∠ABC=90°,可以联想到把AD、BC延长,使其交于点G,则可得出含有30°的直角三角形,从而四边形问题可以转化到三角形问题中去解决.

2、在平行四边形中,常用辅助线的添加技巧一般有:①把平行四边形中的对角线连接起来,以便构造全等三角形;②平移对角线;③过顶点向两边作垂线;④把顶点延长与一边的中点连线,使图形转变为三角形;⑤过平行四边形的顶点,作对角线的垂线;⑥将一边的中点与对角线的交点连接;⑦延长以一边的中点作为端点的线段.

3.在梯形中,常用辅助线的添加技巧一般有:①作垂线;②平移其中一条腰,将一梯形分成一个三角形和一个平行四边形;③延长两腰;平移梯形的一条对角线,将梯形变成一个三角形;④将梯形的对角线连接,使梯形分为若干个三角形;⑤将梯形的一个顶点和一条腰的中点连接,使梯形构成一个三角形;⑥过一条腰的中点向另一条腰作平行线,使梯形割补成平行四边形.

三、多边形中常见辅助线的添加技巧

在题中遇到多边形时,一般将多边形问题转变成三角形和特殊四边形问题来解决.

四、圆中常见辅助线的添加技巧

圆是初中数学几何的重要组成部分,与圆有关的几何题型很多都需要通过添加辅助线来完成.若能准确确添加相关的辅助线,问题便可以迅速解决.在圆中常见辅助线的添加技巧一般有:①作弦心距;②连半径;③作弦心距且连半径;④连接弦;⑤作直径;⑥连公共弦或连连心线;⑦作公切线.

虽然添加辅助线的方法千变万化,但也是有规律的,只要我们认真观察,反复推敲,就会容易看出它们的规律所在.兴趣是最好的老师,学生不能因为不懂如何添加辅助线就害怕而退缩,而是要多做、多练、多总结.遇到需要添加辅助线的题型时,首先应认真分析,找出合适的辅助线.通过深思、多想、勤做、善总结,必然性和规律性便容易凸现,遇到无从下手的问题便逐步减少.

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