巧添线,妙解题
2013-04-08 10:18 科技信息报、今日文教周刊 2013.4.8 11版 文/史加波
辅助线是图形转化的桥梁,也是学习几何的一个特点,添加辅助线是我们在证明和解几何题经常采用的方法,如果运用恰当,就会起到事半功倍的效果,那么如何让它起到桥梁的作用呢?下面以四边形中添加辅助线为例加以说明。
一、连接点
例1:如图1所示,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P在AD上的动点,PE⊥AD于点E,PE⊥AD于F,则PE+PF的值为__________PD
分析:连接OP,利用S△=S△AOP+S△DOP解答问题,因为四边形ABCD是矩形,且AB=3,AD=4,由勾股定理的AC=BD=5。
因为对角线互相平分
OA=OD=5/2因为PE⊥AC,PE⊥BD,所以S△AOD=S△AOP+S△DOP=1/2AO·PE+1/2DO·PF=5/4(PE+PF)。
又因为在矩形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、有中点构造中位线
例2:如图2,AE为正方形ABCD中∠BAC的平分线,AE分别交BD于F,交BC于点E,AC和BD相交于O。
求证:OF=1/2CE
分析:欲证OF=1/2CE,根据图形特点,关键是找一条于OF相等又与CE有密切关系的线段,考虑到O是AC的中点,故取AE的中点,作△AEC的中位线,利用中位线的性质可使问题得以解决。
证明:取AE的中点,连接ON,可得ON为△AEC的中位线所以ON∥CE,ON=1/2CE,所以∠6=∠ONE
因为四边形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从而可得OF=1/2CE
三、连接菱形对角线
例3:如图3,在菱形ABCD中,E、F分别是BC、CD上的点,∠B=∠EAF=60°,∠BAE=18°,求∠CEF的度数。
分析:本题考查菱形的性质和等边三角形的性质及判定,连接AC,可得△ABC为正三角形,易得∠BAE=∠CAF,△BAE≌△CAF,进而推出△AEF为等边三角形,则∠CEF的度数即可求得。
解:连接AC,在菱形ABCD中,可得BA=BC
因为∠B=60°,所以△ABC、△ACD为正三角形所以∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC又因为∠EAF=∠BAC=600,所以∠BAE=∠CAF又因为∠B=∠ACF=60°,AB=AC,所以△BAE≌△CAF所以△AEF是等边三角形又由∠AEC=∠B+∠BAE=78°可得∠CEF=∠AEC-∠AEF=78°-60°=18°
四、平移梯形对角线
例4:如图4在梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC⊥BD,且AC=12,BD=9,则梯形的中位线长是( )
A、 10 B、 6 C、 15/2 D、12
分析:梯形问题中,遇到对角线垂直,可平移对角线,将梯形问题转化为平行四边形和特殊的三角形问题后,再运用相关的性质解题A
做DE∥AC交BC的延长线于点E,则四边形ACED是平行四边形,所以
DE=AC=12,AD=CE
因为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.
故梯形的中位线长=1/2(AD+BC)=1/2
(CE+BC)=1/2BE=1/2×15=15/2
解:选C
总结:解决四边形问题,常通过添加辅助线转化为三角形问题来解决,以上是解决四边形问题常用辅助线做法,通过作辅助线可以化难为易,化繁为简,从而找到解决问题的途径。
(作者单位:云南省永胜县永北镇中学)
