本題例舉的四種輔助線的添加方法,都能想明白嗎? 例7 如圖5-11,已知:△ABC中,AB=2AC,∠A=2∠B。求證:∠C=90° 圖5-11 分析:本題的條件中給出了∠A=2∠B,這是兩個角之間的倍半關(guān)系,所以可根據(jù)角的倍半關(guān)系的定義開始進(jìn)行分析。 若考慮先作出∠A的一半,則作∠BAC的角平分線交BC于D(如圖5-12),那么∠CAD=∠DAB=∠B,由于∠DAB和∠B是△DAB的內(nèi)角,所以由這兩個角相等,就可得DA=DB。 圖5-12 再由條件AB=2AC,那么根據(jù)線段的倍半關(guān)系的定義,取AB的中點E后(如圖5-13),可得AE=1/2· AB=AC,但由于這樣就出現(xiàn)了等腰△DAB的底邊AB的中點E,所以可應(yīng)用等腰三角形中的重要線段這個基本圖形的性質(zhì)進(jìn)行證明,于是聯(lián)結(jié)DE后(如圖5-13),可得DE⊥AB,也就是∠DEA=90°。由于現(xiàn)在出現(xiàn)的兩條相等線段AE和AC是關(guān)于AD成軸對稱的,從而就可應(yīng)用軸對稱型的全等三角形進(jìn)行證明。由于這時角平分線AD是對稱軸,所以就可找到這對全等三角形應(yīng)是△ADC和△ADE,而根據(jù)AE=AC,∠DAC=∠DAE,AD=AD,就可證明這兩個三角形全等,從而就可證得∠C=∠DEA=90° 圖5-13 在由條件AB=2AC,并根據(jù)線段倍半關(guān)系的定義進(jìn)行分析時,也可以先作出AC的兩倍,也就是延長AC到E使CE=AC(如圖5-13),那么就有AE=2AC=AB,這樣AE和AB,這兩條相等線段就是關(guān)于角平分線AD成軸對稱的,所以可應(yīng)用軸對稱型全等三角形進(jìn)行證明。而由AD是對稱軸,就可以找到這對全等三角形應(yīng)是△ABD和△AED,于是應(yīng)先聯(lián)結(jié)DE(如圖5-14)。這樣在△ABD和△AED中,就有AB=AE,∠BAD=∠EAD,AD=AD,所以△ABD≌△AED,也就可得DE=DB=DA,△DAE也是等腰三角形,而我們已經(jīng)作出了EC=AC,所以應(yīng)用等腰三角形中的重要線段的基本圖形的性質(zhì)就可證得DC⊥AC。 圖5-14 如果在根據(jù)兩個角的倍半關(guān)系的定義進(jìn)行分析時,考慮作出∠B的兩倍,由于這時∠B有兩條邊,所以以哪條邊作為兩倍角的一邊就出現(xiàn)了兩種可能。 若考慮以BC為邊,在∠B的外側(cè)作角。則作∠ABD=2∠B,或者也就是作∠CBD=∠ABC交AC的延長線于D(如圖5-15),即可得∠ABD=∠A,DB=DA。由于我們作出的BC是∠ABD的角平分線,而要證的結(jié)論是AC⊥BC,構(gòu)成了角平分線和向角平分線所作垂線之間的組合關(guān)系,所以必定也得到一個等腰三角形的基本圖形,所以問題就是要證BD=BA,實質(zhì)上也就是要證BD、BA和DA都相等。由條件AB=2AC,所以問題就是要證BD也等于2AC。由于這兩個數(shù)量關(guān)系涉及夾∠ABD的兩邊,所以想到要應(yīng)用三角形的角平分線性質(zhì),即有BA/BD=AC/DC,但BA/AC=2所以BD/DC=2,即BD=2CD,但我們已證BD=AD,所以有AD=2CD,AC=DC,從而就可證得BD=BA,AC⊥BC。 圖5-15 若考慮以BA為邊,在∠B的外側(cè)作角,則作∠CBD=2∠CBA交CA的延長線于D(如圖5-16),即可得∠BAC=2∠ABC=2∠ABD。由C、A、D成一直線,可得∠BAC就是△ABD的一個外角,△ABD就是一個等腰三角形,即AB=AD,但已知AB=2AC,所以有AD=2AC,AD/AC=2。而BA現(xiàn)在是∠CAD的角平分線,所以又可應(yīng)用三角形的角平分線的性質(zhì)得BD/BC=AD/AC,BD/BC=2,BD=2BC。這樣又可以根據(jù)線段倍半關(guān)系的定義,取BD的中點E后(如圖5-17),可得BE=BC。從而就出現(xiàn)了BE和BC這兩條相等線段是關(guān)于角平分線BA成軸對稱的,所以可添加一對軸對稱型全等三角形進(jìn)行證明,也就是聯(lián)結(jié)AE后,由BE=BC,∠ABE=∠ABC和AB=AB,可得△ABC≌△ABE,∠C=∠AEB,這樣要證明∠C=90°,就可以轉(zhuǎn)而證∠AEB=90°,而在△ABD中,AB=AD,BE=DE,所以上述性質(zhì)可以證明,分析也就可以完成。 圖5-16 圖5-17 |
|
來自: 昵稱32937624 > 《文件夾1》