輔助線是圖形轉(zhuǎn)化的橋梁,也是學(xué)習(xí)幾何的一個(gè)特點(diǎn),添加輔助線是我們?cè)谧C明和解幾何題經(jīng)常采用的方法,如果運(yùn)用恰當(dāng),就會(huì)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(shuō)明。
一、連接點(diǎn)
例1:如圖1所示,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P在AD上的動(dòng)點(diǎn),PE⊥AD于點(diǎn)E,PE⊥AD于F,則PE+PF的值為_(kāi)_________PD
分析:連接OP,利用S△=S△AOP+S△DOP解答問(wèn)題,因?yàn)樗倪呅蜛BCD是矩形,且AB=3,AD=4,由勾股定理的AC=BD=5。
因?yàn)閷?duì)角線互相平分
OA=OD=5/2因?yàn)镻E⊥AC,PE⊥BD,所以S△AOD=S△AOP+S△DOP=1/2AO·PE+1/2DO·PF=5/4(PE+PF)。
又因?yàn)樵诰匦蜛BCD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(diǎn)構(gòu)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(diǎn)E,AC和BD相交于O。
求證:OF=1/2CE
分析:欲證OF=1/2CE,根據(jù)圖形特點(diǎn),關(guān)鍵是找一條于OF相等又與CE有密切關(guān)系的線段,考慮到O是AC的中點(diǎn),故取AE的中點(diǎn),作△AEC的中位線,利用中位線的性質(zhì)可使問(wèn)題得以解決。
證明:取AE的中點(diǎn),連接ON,可得ON為△AEC的中位線所以O(shè)N∥CE,ON=1/2CE,所以∠6=∠ONE
因?yàn)樗倪呅蜛BCD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O(shè)N=OF從而可得OF=1/2CE
三、連接菱形對(duì)角線
例3:如圖3,在菱形ABCD中,E、F分別是BC、CD上的點(diǎn),∠B=∠EAF=60°,∠BAE=18°,求∠CEF的度數(shù)。
分析:本題考查菱形的性質(zhì)和等邊三角形的性質(zhì)及判定,連接AC,可得△ABC為正三角形,易得∠BAE=∠CAF,△BAE≌△CAF,進(jìn)而推出△AEF為等邊三角形,則∠CEF的度數(shù)即可求得。
解:連接AC,在菱形ABCD中,可得BA=BC
因?yàn)椤螧=60°,所以△ABC、△ACD為正三角形所以∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC又因?yàn)椤螮AF=∠BAC=600,所以∠BAE=∠CAF又因?yàn)椤螧=∠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(duì)角線
例4:如圖4在梯形ABCD中,AD∥BC,對(duì)角線AC⊥BD,且AC=12,BD=9,則梯形的中位線長(zhǎng)是( )
A、 10 B、 6 C、 15/2 D、12
分析:梯形問(wèn)題中,遇到對(duì)角線垂直,可平移對(duì)角線,將梯形問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平行四邊形和特殊的三角形問(wèn)題后,再運(yùn)用相關(guān)的性質(zhì)解題A
做DE∥AC交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,則四邊形ACED是平行四邊形,所以
DE=AC=12,AD=CE
因?yàn)锳C⊥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(zhǎng)=1/2(AD+BC)=1/2
(CE+BC)=1/2BE=1/2×15=15/2
解:選C
總結(jié):解決四邊形問(wèn)題,常通過(guò)添加輔助線轉(zhuǎn)化為三角形問(wèn)題來(lái)解決,以上是解決四邊形問(wèn)題常用輔助線做法,通過(guò)作輔助線可以化難為易,化繁為簡(jiǎn),從而找到解決問(wèn)題的途徑。
(作者單位:云南省永勝縣永北鎮(zhèn)中學(xué))