初中数学证明题常见辅助线作法规律.docx
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1、初中数学证明题常见辅助线作法规律初中数学证明题常见辅助线作法记忆歌诀 及几何规律汇编 人们从来就是用自己的聪明才智创造条件解决问题的,当问题的条件不够时,添加辅助线构成新图形,形成新关系,使分散的条件集中,建立已知与未知的桥梁,把问题转化为自己能解决的问题,这是解决问题常用的策略。 初中几何常见辅助线作法歌诀 人说几何很困难,难点就在辅助线。 辅助线,如何添?把握定理和概念。 还要刻苦加钻研,找出规律凭经验。 三角形 图中有角平分线,可向两边作垂线。 也可将图对折看,对称以后关系现。 角平分线平行线,等腰三角形来添。 角平分线加垂线,三线合一试试看。 线段垂直平分线,常向两端把线连。 要证线段
2、倍与半,延长缩短可试验。 三角形中两中点,连接则成中位线。 三角形中有中线,延长中线等中线。 四边形 平行四边形出现,对称中心等分点。 梯形里面作高线,平移一腰试试看。 平行移动对角线,补成三角形常见。 证相似,比线段,添线平行成习惯。 等积式子比例换,寻找线段很关键。 直接证明有困难,等量代换少麻烦。 斜边上面作高线,比例中项一大片。 圆 半径与弦长计算,弦心距来中间站。 圆上若有一切线,切点圆心半径连。 切线长度的计算,勾股定理最方便。 - 1 - 要想证明是切线,半径垂线仔细辨。 是直径,成半圆,想成直角径连弦。 弧有中点圆心连,垂径定理要记全。 圆周角边两条弦,直径和弦端点连。 弦切角
3、边切线弦,同弧对角等找完。 要想作个外接圆,各边作出中垂线。 还要作个内接圆,内角平分线梦圆。 如果遇到相交圆,不要忘作公共弦。 内外相切的两圆,经过切点公切线。 若是添上连心线,切点肯定在上面。 要作等角添个圆,证明题目少困难。 辅助线,是虚线,画图注意勿改变。 假如图形较分散,对称旋转去实验。 基本作图很关键,平时掌握要熟练。 解题还要多心眼,经常总结方法显。 切勿盲目乱添线,方法灵活应多变。 分析综合方法选,困难再多也会减。 虚心勤学加苦练,成绩上升成直线。 线、角、相交线、平行线 规律1.如果平面上有n(n2)个点,其中任何三点都不在同一直线上,那么每两点画一1n(n1)条. 21规律
4、2.平面上的n条直线最多可把平面分成n(n+1)+1个部分. 2条直线,一共可以画出规律3.如果一条直线上有n个点,那么在这个图形中共有线段的条数为1n(n1)条. 2规律4.线段上任一点分线段为两段,这两条线段的中点的距离等于线段长的一半. 例:如图,B在线段AC上,M是AB的中点,N是BC的中点. 求证:MN =1AC 211AB ,BN = CN = BC 22- 2 - AMBNC证明:M是AB的中点,N是BC的中点 AM = BM = MN = MB+BN = MN =111AB + BC = (AB + BC) 2221AC 21(AB + BC) 2练习:1.如图,点C是线段AB
5、上的一点,M是线段BC的中点. 求证:AM = ACMB 2.如图,点B在线段AC上,M是AB的中点,N是AC的中点. 求证:MN = 3.如图,点B在线段AC上,N是AC的中点,M是BC的中点. 求证:MN = 规律5.有公共端点的n条射线所构成的交点的个数一共有1BC 2AMNBC1AB 2ANBMC1n(n1)个. 2规律6.如果平面内有n条直线都经过同一点,则可构成小于平角的角共有2n个. 规律7. 如果平面内有n条直线都经过同一点,则可构成n对对顶角. 规律8.平面上若有n个点,任意三个点不在同一直线上,过任意三点作三角形一共可作出1n(n1)(n2)个. 61n(n1)个. 2规律
6、9.互为邻补角的两个角平分线所成的角的度数为90o. 规律10.平面上有n条直线相交,最多交点的个数为规律11.互为补角中较小角的余角等于这两个互为补角的角的差的一半. 规律12.当两直线平行时,同位角的角平分线互相平行,内错角的角平分线互相平行,同旁内角的角平分线互相垂直. 例:如图,以下三种情况请同学们自己证明. AEBFAEB HAEBHFH FCDCDGG CD G- 3 - 规律13.已知ABDE,如图,规律如下: ABC(1)ABC+BCD+CDE=360DE ABC(2)BCD=ABC+CDE DE C AB (3)BCD=CDE-ABC DEABBCD=ABC-CDE(4) D
7、EC AB CDE=BCD+ABC(5)ED C CAB ABC=BCD+CDE(6)规律14.成“8”字形的两个三角形的ED一对内角平分线相交所成的角等于另两个内角和的一半. 例:已知,BE、DE分别平分ABC和ADC,若A = 45o,C = 55o,求E的度数. 解:AABE =EADE ACCDE =ECBE B得 MEAABECCDE =EADEECBE NBE平分ABC、DE平分ADC, DCABE =CBE,CDE =ADE 2E =AC E = 1(AC) 2A =45o,C =55o, oE =50 - 4 - 三角形部分 规律15在利用三角形三边关系证明线段不等关系时,如果
8、直接证不出来,可连结两点或延长某边构造三角形,使结论中出现的线段在一个或几个三角形中,再利用三边关系定理及不等式性质证题. 例:如图,已知D、E为ABC内两点,求证:ABACBDDECE. 证法:将DE向两边延长,分别交AB、AC于M、N A 在AMN中, AM ANMDDENE 在BDM中,MBMDBD FGMD在CEN中,CNNECE NEB得 C AMANMBMDCNNEMDDENEBDCE ABACBDDECE 证法延长BD交AC于F,延长CE交BF于G, 在ABF和GFC和GDE中有, ABAFBDDGGF GFFCGECE DGGEDE 有 ABAFGFFCDGGEBDDGGFGE
9、CEDE ABACBDDECE 注意:利用三角形三边关系定理及推论证题时,常通过引辅助线,把求证的量移到同一个或几个三角形中去然后再证题. 练习:已知:如图P为ABC内任一点, 求证:1(ABBCAC)PAPBPCABBCAC 2规律16三角形的一个内角平分线与一个外角平分线相交所成的锐角,等于第三个内角的一半. 例:如图,已知BD为ABC的角平分线,CD为ABC 的外角ACE的平分线,它与BD的延长线交于D. 求证:A = 2D 证明:BD、CD分别是ABC、ACE的平分线 ACE =21, ABC =22 ADA = ACE ABC A = 2122 12BCE又D =12 - 5 - A
10、 =2D 规律17. 三角形的两个内角平分线相交所成的钝角等于90o加上第三个内角的一半. 例:如图,BD、CD分别平分ABC、ACB, 求证:BDC = 90证明:BD、CD分别平分ABC、ACB o A2122 = 180 o 2(12)= 180A o BDC = 180(12) o (12) = 180BDC 把式代入式得 oo 2(180BDC)= 180A oo 即:3602BDC =180A o 2BDC = 180A BDC = 90oo1A 2ADB12C1A 2o规律18. 三角形的两个外角平分线相交所成的锐角等于90o减去第三个内角的一半. 例:如图,BD、CD分别平分E
11、BC、FCB, 求证:BDC = 90证明:BD、CD分别平分EBC、FCB EBC = 21、FCB = 22 21 =AACB 22 =AABC 得 2= AABCACBA o2= 180A = 90oo1A 21A 2BE1ABDC = 180(12) 1BDC = 180(90A) 21oBDC = 90A 2oo2DCF规律19. 从三角形的一个顶点作高线和角平分线,它们所夹的角等于三角形另外两个角差的一半. 例:已知,如图,在ABC中,CB, ADBC于D, AE平分BAC. 求证:EAD = 1(CB) 2- 6 - BEADC证明:AE平分BAC BAE =CAE =o1BAC
12、 2BAC =180(BC) EAC = 1o180(BC) 2ADBC oDAC = 90 C EAD = EACDAC 1oo180(BC)(90C) 21oo = 90(BC)902EAD = C AAFBDEFC1 = (CB) 2BEDC如果把AD平移可以得到如下两图,FDBC其它条件不变,结论为EFD = 1(CB). 2注意:同学们在学习几何时,可以把自己证完的题进行适当变换,从而使自己通过解一道题掌握一类题,提高自己举一反三、灵活应变的能力. 规律20.在利用三角形的外角大于任何和它不相邻的内角证明角的不等关系时,如果直接证不出来,可连结两点或延长某边,构造三角形,使求证的大角
13、在某个三角形外角的位置上,小角处在内角的位置上,再利用外角定理证题. 例:已知D为ABC内任一点,求证:BDCBAC 证法:延长BD交AC于E, BDC是EDC 的外角, AABDCDEC E同理:DECBAC DDBDCBAC BBCCF证法:连结AD,并延长交BC于F BDF是ABD的外角, BDFBAD 同理CDFCAD BDFCDFBADCAD - 7 - 即:BDCBAC 规律21.有角平分线时常在角两边截取相等的线段,构造全等三角形. 例:已知,如图,AD为ABC的中线且1 = 2,3 = 4, 求证:BECFEF 证明:在DA上截取DN = DB,连结NE、NF,则DN = DC
14、 A 在BDE和NDE中, DN = DB NEF1 = 2 2341BED = ED CD BDENDE BE = NE 同理可证:CF = NF 在EFN中,ENFNEF BECFEF 规律22. 有以线段中点为端点的线段时,常加倍延长此线段构造全等三角形. 例:已知,如图,AD为ABC的中线,且1 = 2,3 = 4,求证:BECFEF 证明:延长ED到M,使DM = DE,连结CM、FM BDE和CDM中, BD = CD 1 = 5 ED = MD BDECDM CM = BE 又1 = 2,3 = 4 o 123 4 = 180 o3 2 = 90 o 即EDF = 90AoFDM
15、 = EDF = 90 EDF和MDF中 EF23ED = MD 41B5CDFDM = EDF MDF = DF EDFMDF EF = MF 在CMF中,CFCM MF BECFEF - 8 - 规律23. 在三角形中有中线时,常加倍延长中线构造全等三角形. 例:已知,如图,AD为ABC的中线,求证:ABAC2AD 证明:延长AD至E,使DE = AD,连结BE AD为ABC的中线 BD = CD A在ACD和EBD中 2BD = CD B1CD1 = 2 EAD = ED ACDEBD ABE中有ABBEAE ABAC2AD 规律24.截长补短作辅助线的方法 截长法:在较长的线段上截取一
16、条线段等于较短线段; 补短法:延长较短线段和较长线段相等. 这两种方法统称截长补短法. 当已知或求证中涉及到线段a、b、c、d有下列情况之一时用此种方法: ab ab = c ab = cd 例:已知,如图,在ABC中,ABAC,1 = 2,P为AD上任一点, 求证:ABACPBPC 证明:截长法:在AB上截取AN = AC,连结PN 在APN和APC中, AN = AC A1 = 2 12AP = AP PNAPNAPC BCDPC = PN BPN中有PBPCBN PBPCABAC 补短法:延长AC至M,使AM = AB,连结PM 在ABP和AMP中 AB = AM A1 = 2 12PA
17、P = AP BCABPAMP DM - 9 - PB = PM 又在PCM中有CM PMPC ABACPBPC o练习:1.已知,在ABC中,B = 60,AD、CE是ABC的角平分线,并且它们交于点O 求证:AC = AECD DE2.已知,如图,ABCD1 = 2 ,3 = 4. A 求证:BC = ABCD 1423 BC规律25.证明两条线段相等的步骤: 观察要证线段在哪两个可能全等的三角形中,然后证这两个三角形全等。 若图中没有全等三角形,可以把求证线段用和它相等的线段代换,再证它们所在的三角形全等. 如果没有相等的线段代换,可设法作辅助线构造全等三角形. 例:如图,已知,BE、C
18、D相交于F,B = C,1 = 2,求证:DF = EF 证明:ADF =B3 AEF = C4 又3 = 4 B = C ADF = AEF 在ADF和AEF中 AADF = AEF 1 = 2 DE12AF = AF 34FADFAEF BCDF = EF 规律26.在一个图形中,有多个垂直关系时,常用同角的余角相等来证明两个角相等. o例:已知,如图RtABC中,AB = AC,BAC = 90,过A作任一条直线AN,作BDAN于D,CEAN于E,求证:DE = BDCE o证明:BAC = 90, BDAN oo12 = 90 13 = 90 2 = 3 BDAN CEAN o BDA
19、 =AEC = 90在ABD和CAE中, A12 - 10 - BD3ENCBDA =AEC 2 = 3 AB = AC ABDCAE BD = AE且AD = CE AEAD = BDCE DE = BDCE 规律27.三角形一边的两端点到这边的中线所在的直线的距离相等. 例:AD为ABC的中线,且CFAD于F,BEAD的延长线于E 求证:BE = CF 证明: AF 2BC1DE 规律28.条件不足时延长已知边构造三角形. 例:已知AC = BD,ADAC于A,BCBD于B 求证:AD = BC 证明:分别延长DA、CB交于点E ADAC BCBD o CAE = DBE = 90在DBE
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