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浅谈辅助线在全等三角形证明中的应用

2021-08-27孙凤阳刘君

数学学习与研究 2021年23期
关键词:解题方法

孙凤阳 刘君

【摘要】证明三角形全等是初中几何学习中的一种重要的解题方法,在证明三角形全等时有时需添加辅助线,这对学生而言,往往是难点.教师应当善于归纳总结一些常见的辅助线作法,从中找出解题规律,进而有效解决问题.

【关键词】全等三角形;辅助线;解题方法

一、引 言

添加辅助线是平面几何问题求解的重要手段,通过添加辅助线可以将复杂的问题简单化,对于不同情形的几何问题,应当选择适当的方法予以解答.下面介绍证明三角形全等时常见的六种辅助线作法以及相关例题,分别是截长补短法、倍长中线法、作平行线法、补全图形法、角平分线法、作垂线段法.

二、截长补短法

对于求线段和差的类型题,当题中没有明显的等量关系式时,我们可以将较长的线段截短,或者将较短的线段延长,从而获得相等的线段,为三角形全等的判定增添条件,通过证明三角形全等,进而得出线段的和、差、倍、分关系.

图1例1 如图1,已知AP∥BC,∠PAB的平分线与∠CBA的平分线相交于点E,CE的连线交AP于点D,求证:AD+BC=AB.

分析 题中不能直接得出AD+BC=AB,所以需要构造相等的线段.在AB上取一点H,使AD=AH,证明 △DAE≌△HAE,得到∠EHA=∠EDA,进而证明△BEH≌△BEC,得到BH=BC,从而证明AD+BC=AB.

证明 在AB上截取AH=AD,连接EH.

∵AE平分∠PAB,

∴∠DAE=∠HAE.

在△DAE和△HAE中,

AD=AH,

∠DAE=∠HAE,

AE=AE,

∴△DAE≌△HAE(SAS),

∴∠ADE=∠AHE.

∵AD∥BC,

∴∠ADE+∠C=180°.

∵∠AHE+∠EHB=180°,

∴∠EHB=∠C.

∵BE平分∠ABC,

∴∠EBH=∠EBC.

在△BEH和△BEC中,

∠EHB=∠C,

∠EBH=∠EBC,

BE=BE,

∴△BEH≌△BEC(AAS),

∴BC=BH,

∴AD+BC=AH+BH=AB.

總结 截长补短法是证明线段和、差、倍、分关系的有效方法,通过将线段截长或补短,构成相等的线段,从而构造全等三角形,再利用三角形全等的有关性质证明结论.

三、倍长中线法

在几何问题中,若已知……

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