全等三角形問題中常見的8種輔助線的作法(有答案).doc

全等三角形問題中常見的輔助線的作法(有答案)常見輔助線的作法有以下幾種：最主要的是構(gòu)造全等三角形，構(gòu)造二條邊之間的相等，二個角之間的相等。1) 遇到等腰三角形，可作底邊上的高，利用“三線合一”的性質(zhì)解題，思維模式是全等變換中的“對折”法構(gòu)造全等三角形2) 遇到三角形的中線，倍長中線，使延長線段與原中線長相等，構(gòu)造全等三角形，利用的思維模式是全等變換中的“旋轉(zhuǎn)” 法構(gòu)造全等三角形3) 遇到角平分線在三種添輔助線的方法，（1）可以自角平分線上的某一點(diǎn)向角的兩邊作垂線，利用的思維模式是三角形全等變換中的“對折”，所考知識點(diǎn)常常是角平分線的性質(zhì)定理或逆定理（2）可以在角平分線上的一點(diǎn)作該角平分線的垂線與角的兩邊相交，形成一對全等三角形。（3）可以在該角的兩邊上，距離角的頂點(diǎn)相等長度的位置上截取二點(diǎn)，然后從這兩點(diǎn)再向角平分線上的某點(diǎn)作邊線，構(gòu)造一對全等三角形。4) 過圖形上某一點(diǎn)作特定的平分線，構(gòu)造全等三角形，利用的思維模式是全等變換中的“平移”或“翻轉(zhuǎn)折疊”5) 截長法與補(bǔ)短法，具體做法是在某條線段上截取一條線段與特定線段相等，或是將某條線段延長，是之與特定線段相等，再利用三角形全等的有關(guān)性質(zhì)加以說明這種作法，適合于證明線段的和、差、倍、分等類的題目6) 已知某線段的垂直平分線，那么可以在垂直平分線上的某點(diǎn)向該線段的兩個端點(diǎn)作連線，出一對全等三角形。特殊方法：在求有關(guān)三角形的定值一類的問題時，常把某點(diǎn)到原三角形各頂點(diǎn)的線段連接起來，利用三角形面積的知識解答一、倍長中線（線段）造全等例1、已知，如圖ABC中，AB=5，AC=3，則中線AD的取值范圍是_.例2、如圖，ABC中，E、F分別在AB、AC上，DEDF，D是中點(diǎn)，試比較BE+CF與EF的大小.例3、如圖，ABC中，BD=DC=AC，E是DC的中點(diǎn)，求證：AD平分BAE.應(yīng)用：1、（09崇文二模）以的兩邊AB、AC為腰分別向外作等腰Rt和等腰Rt，連接DE，M、N分別是BC、DE的中點(diǎn)探究：AM與DE的位置關(guān)系及數(shù)量關(guān)系（1）如圖 當(dāng)為直角三角形時，AM與DE的位置關(guān)系是 ，線段AM與DE的數(shù)量關(guān)系是 ；（2）將圖中的等腰Rt繞點(diǎn)A沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)(0AD+AE.四、借助角平分線造全等1、如圖，已知在ABC中，B=60，ABC的角平分線AD,CE相交于點(diǎn)O，求證：OE=OD2、如圖，ABC中，AD平分BAC，DGBC且平分BC，DEAB于E，DFAC于F. （1）說明BE=CF的理由；（2）如果AB=，AC=，求AE、BE的長.應(yīng)用：1、如圖，OP是MON的平分線，請你利用該圖形畫一對以O(shè)P所在直線為對稱軸的全等三角形。請你參考這個作全等三角形的方法，解答下列問題：（1）如圖，在ABC中，ACB是直角，B=60，AD、CE分別是BAC、BCA的平分線，AD、CE相交于點(diǎn)F。請你判斷并寫出FE與FD之間的數(shù)量關(guān)系；(第23題圖)OPAMNEBCDFACEFBD圖圖圖（2）如圖，在ABC中，如果ACB不是直角，而(1)中的其它條件不變，請問，你在(1)中所得結(jié)論是否仍然成立？若成立，請證明；若不成立，請說明理由。五、旋轉(zhuǎn)例1 正方形ABCD中，E為BC上的一點(diǎn)，F(xiàn)為CD上的一點(diǎn)，BE+DF=EF，求EAF的度數(shù). 例2 D為等腰斜邊AB的中點(diǎn)，DMDN,DM,DN分別交BC,CA于點(diǎn)E,F。（1） 當(dāng)繞點(diǎn)D轉(zhuǎn)動時，求證DE=DF。（2） 若AB=2，求四邊形DECF的面積。例3 如圖，是邊長為3的等邊三角形，是等腰三角形，且，以D為頂點(diǎn)做一個角，使其兩邊分別交AB于點(diǎn)M，交AC于點(diǎn)N，連接MN，則的周長為 ；應(yīng)用：1、已知四邊形中，繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，它的兩邊分別交（或它們的延長線）于當(dāng)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到時（如圖1），易證當(dāng)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到時，在圖2和圖3這兩種情況下，上述結(jié)論是否成立？若成立，請給予證明；若不成立，線段，又有怎樣的數(shù)量關(guān)系？請寫出你的猜想，不需證明（圖1）（圖2）（圖3）2、（西城09年一模）已知:PA=,PB=4,以AB為一邊作正方形ABCD,使P、D兩點(diǎn)落在直線AB的兩側(cè).(1)如圖,當(dāng)APB=45時,求AB及PD的長;(2)當(dāng)APB變化,且其它條件不變時,求PD的最大值,及相應(yīng)APB的大小.3、在等邊的兩邊AB、AC所在直線上分別有兩點(diǎn)M、N，D為外一點(diǎn)，且,BD=DC. 探究：當(dāng)M、N分別在直線AB、AC上移動時，BM、NC、MN之間的數(shù)量關(guān)系及的周長Q與等邊的周長L的關(guān)系圖1 圖2 圖3（I）如圖1，當(dāng)點(diǎn)M、N邊AB、AC上，且DM=DN時，BM、NC、MN之間的數(shù)量關(guān)系是 ； 此時 ； （II）如圖2，點(diǎn)M、N邊AB、AC上，且當(dāng)DMDN時，猜想（I）問的兩個結(jié)論還成立嗎？寫出你的猜想并加以證明； （III） 如圖3，當(dāng)M、N分別在邊AB、CA的延長線上時，若AN=，則Q= （用、L表示） 參考答案與提示一、倍長中線（線段）造全等例1、（“希望杯”試題）已知，如圖ABC中，AB=5，AC=3，則中線AD的取值范圍是_.解：延長AD至E使AE2AD，連BE，由三角形性質(zhì)知AB-BE 2ADAB+BE 故AD的取值范圍是1AD4例2、如圖，ABC中，E、F分別在AB、AC上，DEDF，D是中點(diǎn)，試比較BE+CF與EF的大小.解：(倍長中線,等腰三角形“三線合一”法)延長FD至G使FG2EF，連BG，EG,顯然BGFC，在EFG中，注意到DEDF，由等腰三角形的三線合一知EGEF在BEG中，由三角形性質(zhì)知EGBG+BE 故：EFBE+FC例3、如圖，ABC中，BD=DC=AC，E是DC的中點(diǎn)，求證：AD平分BAE. 解：延長AE至G使AG2AE，連BG，DG,顯然DGAC， GDC=ACD由于DC=AC，故 ADC=DAC在ADB與ADG中， BDAC=DG，ADAD，ADB=ADC+ACD=ADC+GDCADG故ADBADG，故有BAD=DAG，即AD平分BAE應(yīng)用：1、1、（09崇文二模）以的兩邊AB、AC為腰分別向外作等腰Rt和等腰Rt，連接DE，M、N分別是BC、DE的中點(diǎn)探究：AM與DE的位置關(guān)系及數(shù)量關(guān)系（1）如圖 當(dāng)為直角三角形時，AM與DE的位置關(guān)系是 ，線段AM與DE的數(shù)量關(guān)系是 ；（2）將圖中的等腰Rt繞點(diǎn)A沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)(090)后，如圖所示，（1）問中得到的兩個結(jié)論是否發(fā)生改變？并說明理由解：（1）AMDE，AM=DE； （2）結(jié)論仍然成立，證明：如圖，延長CA至F，使FA=AC，F(xiàn)A 交DE于點(diǎn)P，連接BF，DABA，EAAF，BAF=90+DAF=EAD，在FAB與EAD中： FA=AE，BAF=EAD，BA=DA， FABEAD（SAS），BF=DE，F(xiàn)=AEP，F(xiàn)PD+F=APE+AEP=90，F(xiàn)BDE，又CA=AF，CM=MB，AMFB且AM=FB，AMDE，AM=DE。 二、截長補(bǔ)短1、如圖，中，AB=2AC，AD平分，且AD=BD，求證：CDAC解：（截長法）在AB上取中點(diǎn)F，連FDADB是等腰三角形，F(xiàn)是底AB中點(diǎn)，由三線合一知DFAB，故AFD90ADFADC（SAS）ACDAFD90即：CDAC2、如圖，ADBC，EA,EB分別平分DAB,CBA，CD過點(diǎn)E，求證;ABAD+BC解：（截長法）在AB上取點(diǎn)F，使AFAD，連FEADEAFE（SAS）ADEAFE，ADE+BCE180AFE+BFE180故ECBEFBFBECBE（AAS）故有BFBC從而;ABAD+BC3、如圖，已知在ABC內(nèi)，P，Q分別在BC，CA上，并且AP，BQ分別是，的角平分線。求證：BQ+AQ=AB+BP解：（補(bǔ)短法, 計算數(shù)值法）延長AB至D，使BDBP，連DP在等腰BPD中，可得BDP40從而BDP40ACPADPACP（ASA）故ADAC又QBC40QCB 故 BQQCBDBP從而BQ+AQ=AB+BP4、如圖，在四邊形ABCD中，BCBA,ADCD，BD平分，求證： 解：（補(bǔ)短法）延長BA至F，使BFBC，連FDBDFBDC（SAS）故DFBDCB ，F(xiàn)DDC又ADCD故在等腰BFD中DFBDAF故有BAD+BCD1805、如圖在ABC中，ABAC，12，P為AD上任意一點(diǎn)，求證;AB-ACPB-PC解：（補(bǔ)短法）延長AC至F，使AFAB，連PDABPAFP（SAS）故BPPF由三角形性質(zhì)知PBPCPFPC BF=BA+AF=BA+AC從而PB=BE+CE+BCBF+BC=BA+AC+BC=PA例2 如圖，在ABC的邊上取兩點(diǎn)D、E，且BD=CE，求證：AB+ACAD+AE.證明：取BC中點(diǎn)M,連AM并延長至N,使MN=AM,連BN,DN. BD=CE,DM=EM,DMNEMA(SAS),DN=AE,同理BN=CA.延長ND交AB于P,則BN+BPPN,DP+PAAD,相加得BN+BP+DP+PAPN+AD,各減去DP,得BN+ABDN+AD,AB+ACAD+AE。四、借助角平分線造全等1、如圖，已知在ABC中，B=60，ABC的角平分線AD,CE相交于點(diǎn)O，求證：OE=OD，DC+AE =AC證明L(角平分線在三種添輔助線,計算數(shù)值法)B=60度,則BAC+BCA=120度;AD,CE均為角平分線,則OAC+OCA=60度=AOE=COD;AOC=120度.在AC上截取線段AF=AE,連接OF.又AO=AO;OAE=OAF.則OAEOAF(SAS),OE=OF;AE=AF; AOF=AOE=60度.則COF=AOC-AOF=60度=COD;又CO=CO;OCD=OCF.故OCDOCF(SAS),OD=OF;CD=CF.OE=ODDC+AE=CF+AF=AC.2、如圖，ABC中，AD平分BAC，DGBC且平分BC，DEAB于E，DFAC于F. （1）說明BE=CF的理由；（2）如果AB=，AC=，求AE、BE的長.解：(垂直平分線聯(lián)結(jié)線段兩端)連接BD，DCDG垂直平分BC，故BDDC由于AD平分BAC， DEAB于E，DFAC于F，故有EDDF故RTDBERTDFC（HL）故有BECF。AB+AC2AEAE（a+b）/2BE=(a-b)/2應(yīng)用：1、如圖，OP是MON的平分線，請你利用該圖形畫一對以O(shè)P所在直線為對稱軸的全等三角形。請你參考這個作全等三角形的方法，解答下列問題：（1）如圖，在ABC中，ACB是直角，B=60，AD、CE分別是BAC、BCA的平分線，AD、CE相交于點(diǎn)F。請你判斷并寫出FE與FD之間的數(shù)量關(guān)系；(第23題圖)OPAMNEBCDFACEFBD圖圖圖（2）如圖，在ABC中，如果ACB不是直角，而(1)中的其它條件不變，請問，你在(1)中所得結(jié)論是否仍然成立？若成立，請證明；若不成立，請說明理由。五、旋轉(zhuǎn)例1 正方形ABCD中，E為BC上的一點(diǎn)，F(xiàn)為CD上的一點(diǎn)，BE+DF=EF，求EAF的度數(shù). 證明：將三角形ADF繞點(diǎn)A順時針旋轉(zhuǎn)90度，至三角形ABG則GE=GB+BE=DF+BE=EF又AE=AE，AF=AG，所以三角形AEF全等于AEG所以EAF=GAE=BAE+GAB=BAE+DAF又EAF+BAE+DAF=90所以EAF=45度例2 D為等腰斜邊AB的中點(diǎn)，DMDN,DM,DN分別交BC,CA于點(diǎn)E,F。(1)當(dāng)繞點(diǎn)D轉(zhuǎn)動時，求證DE=DF。(2)若AB=2，求四邊形DECF的面積。解：(計算數(shù)值法)（1）連接DC， D為等腰斜邊AB的中點(diǎn)，故有CDAB，CDDACD平分BCA90，ECDDCA45由于DMDN，有EDN90由于 CDAB，有CDA90從而CDEFDA故有CDEADF（ASA）故有DE=DF（2）SABC=2, S四DECF= SACD=1例3 如圖，是邊長為3的等邊三角形，是等腰三角形，且，以D為頂點(diǎn)做一個角，使其兩邊分別交AB于點(diǎn)M，交AC于點(diǎn)N，連接MN，則的周長為 ；解：(圖形補(bǔ)全法, “截長法”或“補(bǔ)短法”, 計算數(shù)值法) AC的延長線與BD的延長線交于點(diǎn)F，在線段CF上取點(diǎn)E，使CEBMABC為等邊三角形，BCD為等腰三角形，且BDC=120，MBD=MBC+DBC=60+30=90，DCE=180-ACD=180-ABD=90，又BM=CE，BD=CD，CDEBDM，CDE=BDM，DE=DM，NDE=NDC+CDE=NDC+BDM=BDC-MDN=120-60=60，在DMN和DEN中， DM=DE MDN=EDN=60 DN=DNDMNDEN，MN=NE在DMA和DEF中， DM=DE MDA=60-MDB=60-CDE=EDF (CDE=BDM) DAM=DFE=30DMNDEN (AAS)，MA=FE的周長為AN+MN+AM=AN+NE+EF=AF=6應(yīng)用：1、已知四邊形中，繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，它的兩邊分別交（或它們的延長線）于當(dāng)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到時（如圖1），易證當(dāng)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到時，在圖2和圖3這兩種情況下，上述結(jié)論是否成立？若成立，請給予證明；若不成立，線段，又有怎樣的數(shù)量關(guān)系？請寫出你的猜想，不需證明（圖1）（圖2）（圖3）2、（西城09年一模）已知:PA=,PB=4,以AB為一邊作正方形ABCD,使P、D兩點(diǎn)落在直線AB的兩側(cè).(1)如圖,當(dāng)APB=45時,求AB及PD的長;(2)當(dāng)APB變化,且其它