巧添線,妙解題
2013-04-08 10:18 科技信息報、今日文教周刊 2013.4.8 11版 文/史加波
輔助線是圖形轉化的橋梁,也是學習幾何的一個特點,添加輔助線是我們在證明和解幾何題經常采用的方法,如果運用恰當,就會起到事半功倍的效果,那么如何讓它起到橋梁的作用呢?下面以四邊形中添加輔助線為例加以說明。
一、連接點
例1:如圖1所示,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P在AD上的動點,PE⊥AD于點E,PE⊥AD于F,則PE+PF的值為__________PD
分析:連接OP,利用S△=S△AOP+S△DOP解答問題,因為四邊形ABCD是矩形,且AB=3,AD=4,由勾股定理的AC=BD=5。
因為對角線互相平分
OA=OD=5/2因為PE⊥AC,PE⊥BD,所以S△AOD=S△AOP+S△DOP=1/2AO·PE+1/2DO·PF=5/4(PE+PF)。
又因為在矩形ABCD中,S△AOD=1/2S△ABD=1/2×1/2×3×4=3,所以5/4(PE+PF)=3,解得PE+PF=12/5
解:填12/5
二、有中點構造中位線
例2:如圖2,AE為正方形ABCD中∠BAC的平分線,AE分別交BD于F,交BC于點E,AC和BD相交于O。
求證:OF=1/2CE
分析:欲證OF=1/2CE,根據圖形特點,關鍵是找一條于OF相等又與CE有密切關系的線段,考慮到O是AC的中點,故取AE的中點,作△AEC的中位線,利用中位線的性質可使問題得以解決。
證明:取AE的中點,連接ON,可得ON為△AEC的中位線所以ON∥CE,ON=1/2CE,所以∠6=∠ONE
因為四邊形ABCD是正方形,所以∠3=∠4=45°又∠5=∠1+∠3,∠6=∠2+∠4而∠1=∠2,所以∠5=∠6故∠5=∠ONE,所以ON=OF從而可得OF=1/2CE
三、連接菱形對角線
例3:如圖3,在菱形ABCD中,E、F分別是BC、CD上的點,∠B=∠EAF=60°,∠BAE=18°,求∠CEF的度數。
分析:本題考查菱形的性質和等邊三角形的性質及判定,連接AC,可得△ABC為正三角形,易得∠BAE=∠CAF,△BAE≌△CAF,進而推出△AEF為等邊三角形,則∠CEF的度數即可求得。
解:連接AC,在菱形ABCD中,可得BA=BC
因為∠B=60°,所以△ABC、△ACD為正三角形所以∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC又因為∠EAF=∠BAC=600,所以∠BAE=∠CAF又因為∠B=∠ACF=60°,AB=AC,所以△BAE≌△CAF所以△AEF是等邊三角形又由∠AEC=∠B+∠BAE=78°可得∠CEF=∠AEC-∠AEF=78°-60°=18°
四、平移梯形對角線
例4:如圖4在梯形ABCD中,AD∥BC,對角線AC⊥BD,且AC=12,BD=9,則梯形的中位線長是( )
A、 10 B、 6 C、 15/2 D、12
分析:梯形問題中,遇到對角線垂直,可平移對角線,將梯形問題轉化為平行四邊形和特殊的三角形問題后,再運用相關的性質解題A
做DE∥AC交BC的延長線于點E,則四邊形ACED是平行四邊形,所以
DE=AC=12,AD=CE
因為AC⊥BD,所以BD⊥DE
在Rt△BDE中,∠BDE=900,BD=9,DE=12,AD=AE,所以
BE=BD+DE=92+122=81=144=225
解得BE=15.
故梯形的中位線長=1/2(AD+BC)=1/2
(CE+BC)=1/2BE=1/2×15=15/2
解:選C
總結:解決四邊形問題,常通過添加輔助線轉化為三角形問題來解決,以上是解決四邊形問題常用輔助線做法,通過作輔助線可以化難為易,化繁為簡,從而找到解決問題的途徑。
(作者單位:云南省永勝縣永北鎮中學)
