四边形辅助线分类练习
人教版初二数学8年级下册 第18章(平行四边形)含辅助线证明题训练(含答案)
人教版数学八年级下期第十八章平行四边形含辅助线证明题训练1.已知边长为2的正方形ABCD中,P是对角线AC上的一个动点(与点A,C不重合),过点P作PE⊥PB,PE交DC于点E,过点E作EF⊥AC,垂足为点F.(1)求证:PB=PE;(2)在点P的运动过程中,PF的长度是否发生变化?若不变,求出这个不变的值;若变化,试说明理由.2.在▱ABCD中,BE平分∠ABC交AD于点E.(1)如图1,若∠D=30°,AB=6,求△ABE的面积;(2)如图2,过点A作AF⊥DC,交DC的延长线于点F,分别交BE,BC于点G,H,且AB=AF.求证:ED-AG=FC.3.如图,在平行四边形ABCD中,AC,BD交于点O,且AO=BO,∠ADB的平分线DE交AB于点E.(1)求证:四边形ABCD是矩形.(2)若AB=8,OC=5,求AE的长.4.如图,在正方形ABCD中,E是边AB上一动点(不与点A,B重合),连接DE,点A关于直线DE的对称点为F,连接EF并延长交BC于点G,连接DG,过点E 作EH⊥DE交DG的延长线于点H,连接BH.(1)求证:GF=GC;(2)用等式表示线段BH与AE的数量关系,并证明.5.如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC,CF为邻边作平行四边形ECFG.(1)证明平行四边形ECFG是菱形;(2)若∠ABC=120°,连接BG,CG,DG,①求证:△DGC≌△BGE;②求∠BDG的度数;(3)若∠ABC=90°,AB=8,AD=14,M是EF的中点,求DM的长.6.已知正方形ABCD如图所示,连接其对角线AC,∠BCA的平分线CF交AB于点F,过点B作BM⊥CF于点N,交AC于点M,过点C作CP⊥CF,交AD延长线于点P.(1)求证:DP=BF;(2)若正方形ABCD的边长为4,求DP的长;(3)求证:CP=BM+2FN.7.如图,四边形ABCD是菱形,E是AB的中点,AC的垂线EF交AD于点M,交CD的延长线于点F.(1)求证:AM=AE;(2)连接CM,DF=2.①求菱形ABCD的周长;②若∠ADC=2∠MCF,求ME的长.8.在菱形ABCD中,AB=4,∠ABC=60°,E是对角线AC上一点,F是线段BC延长线上一点.且CF=AE,连接BE、EF.(1)如图1,若E是线段AC的中点,求EF的长;(2)如图2.若E是线段AC延长线上的任意一点,求证:BE=EF.AC,将菱形ABCD绕着点B (3)如图3,若E是线段AC延长线上的一点,CE=12顺时针旋转α°(0≤α≤360),请直接写出在旋转过程中DE的最大值.9.如图所示,在边长为1的菱形ABCD中,∠DAB=60°,M是AD上不同于A,D两点的一动点,N是CD上一动点,且AM+CN=1.(1)证明:无论M,N怎样移动,△BMN总是等边三角形;(2)求△BMN面积的最小值.10.如图,正方形ABCD中,F在CD上,AE平分∠BAF,E为BC的中点.求证:AF=BC+CF.11.已知:如图(1),点E、F分别为正方形ABCD的边BC、DC上的点,线段AE和AF分别交BD于点M和点N,连接MF,MF⊥AE于点M.(1)求证:∠EAF=45°;(2)如图(2),连接EF,当AD=5,DF=1时,求线段EF的长度;BD.(3)如图(3),作FR⊥BD于R.求证:RM=12BC,CE⊥AB于点E,F是AD的中点,连接12.如图,在平行四边形ABCD中,AB=12EF,CF.求证:(1)EF=CF;(2)∠EFD=3∠AEF.13.如图1,点E为正方形ABCD的边AB上一点,EF⊥EC,且EF=EC,连接AF.(1)求∠EAF的度数;(2)如图2,连接FC交BD于M,交AD于N.求证:BD=AF+2DM.14.已知:如图,G为平行四边形ABCD中BC边的中点,点E在AD边上,且∠1=∠2.(1)求证:E是AD的中点;(2)若F为CD延长线上一点,连接BF,得∠3=∠2,求证:CD=BF+DF.15.如图,四边形ABCD是平行四边形,AD=AC,AD⊥AC,E是AB的中点,F是AC延长线上一点.(1)若ED⊥EF,求证:ED=EF:(2)在(1)的条件下,若DC的延长线与FB交于点P,试判断四边形ACPE是否为平行四边形.并证明你的结论(请先补全图形,再解答):(3)若ED=EF,则ED与EF垂直吗?若垂直给出证明,若不垂直说明理由.16.在▱ABCD中,∠BAD的平分线交直线BC于点E,交直线DC于点F。
四边形中添加辅助线的题目练习
四边形中添加辅助线的题目练习1.如图,点D、E、F分别为△ABC三边的中点,若△DEF的周长为10,则△ABC 的周长为()A.5 B.10 C.20 D.402.(2012•泰安)如图,AB∥CD,E,F分别为AC,BD的中点,若AB=5,CD=3,则EF的长是()A.4 B.3 C.2 D.13.如图,已知AD为△ABC的角平分线,AB<AC,在AC上截取CE=AB,M、N分别为BC、AE的中点.求证:MN∥AD.4.已知:如图,AB=AC=BD,E为AB中点,求证:CD=2CE.5.已知:如图所示,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的高,P是AD的中点,延长BP交AC于点F.(1)求证:PB =3PF ;(2)如果AC 的长为13,求AF 的长.6.如图,在矩形ABCD 中,BC=20cm ,点P 和点Q 同时分别从点B 和点D 出发,按逆时针方向沿矩形ABCD 的边运动,点P 和点Q 的速度分别为4cm/s 、1cm/s ,则最快 s 后,四边形ABPQ 成为矩形。
7.如图所示,四边形OABC 是矩形,点A 、C 的坐标分别为(3,0),(0,1),点D 是线段BC 上的动点(与端点B 、C 不重合),过点D 作直线y =-21x +b 交折线OAB 于点E .记△ODE 的面积为S ,求S 与b 的函数关系式.8.(2006•杭州)如图,在△ABC 中,AB=12,AC=5,∠BAC=90°.若点P是BC 的中点,则线段AP 的长等于 ;若点P 在直线BC 上运动,设点B 、C 关于直线AP 的对称点分别为B ′、C ′,则线段B ′C ′的长等于 .9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A<∠B,CM是斜边AB的中线,将△ACM 沿直线CM折叠,点A落在点D处,如果CD恰好与AB垂直,则∠A= °.10.己知:如图,BD、CE是△ABC的高,F是BC的中点,G是ED的中点,求证:FG ⊥DE.。
中考数学 考点系统复习 第五章 四边形 方法技巧突破(五) 四边形中常见辅助线的作法
证明:(1)∵四边形 ABCD 为菱形, ∴AB=CD,且∠BAE=∠DCF, 又∵AE=CF,∴△ABE≌△CDF(SAS).
(2)连接 BD 交 AC 于点 O,如解图. ∵四边形 ABCD 为菱形, ∴AC⊥BD,且 O 为 AC,BD 中点, 又∵ AE=CF,∴EO=FO, ∴BD 与 EF 互相垂直且平分, 故四边形 BEDF 是菱形.
在 Rt△BCE 中,由勾股定理可得 BC=8,
由矩形性质易知 OB=OD,∴OF 为△BCD 的中位线,∴OF=12BC=4.
1
1
∴△ODE 的面积为2DE·OF=2××4=24.
4.如图,在梯形 ABCD 中,AD∥BC,若 E 为 AB 的中点,若梯形 ABCD 的 面积为 34 个平方单位,则△ECD(阴影部分)的面积为 1 177 个平方单位.
5.如图,矩形 ABCD 的对角线 AC,BD 相交于点 O,过 点 B 作 AC 的平行线交 DC 的延长线于点 E. (1)求证:BD=BE; (2)若 BE=10,CE=6,连接 OE,求△ODE 的面积.
2.(2021 春·靖江期末)如图,在▱ABCD 中,BE 垂直平分 CD 于点 E,∠
BAD=45°,AD=6,则▱ABCD 的对角线 AC 的长为
( A)
A.6 5 B.4 5 C.10 3 D.10 2
3.(2021·随州)如图,在菱形 ABCD 中,E,F 是对角线 AC 上的两点,且 AE=CF. (1)求证:△ABE≌△CDF; (2)证明四边形 BEDF 是菱形.
方法技巧突破(五) 四边形中常见 辅助线的作法
1.(2021 春·铜官区期末)如图,在△ABC 中,∠C=90°,AC=8,BC=
6,点 P 为斜边 AB 上一动点,过点 P 作 PE⊥AC 于点 E,PF⊥BC 于点 F,
专题4——四边形中常见的辅助线的作法
A FED CBEDCBA F D CBA 专题四:四边形中常见的辅助线的作法-------------有关梯形问题解决梯形问题经常要根据条件添加辅助线,把梯形问题转化为较简单的三角形或平行四边形问题解决,使一些分散的条件适当集中,再进行解答.常用辅助线又如下几种:一、如图,从同一底的两端作另一底的垂线,把梯形分成一个矩形和两个直角三角形(如果是等腰梯形,所得的两个直角三角形是全等的,BE+FC=B C -AD.)例1:如图,等腰梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AD =4cm ,BC =10cm ,∠B =45°.利用图中的提示求出梯形ABCD 的面积.例2:如图1,在梯形 中, 。
求证: 。
例3 :如图,梯形中,, 、 为对角线,求证:二、 如图,平移一腰,即从梯形的一个顶点作一腰的平行线,把梯形分成一个平行四边形和一个三角形(如果是等腰梯形,平移一腰,把梯形分成一个平行四边形和一个等腰三角形。
图1中:BE=BC -AD.图2中:DF=BC -AD )图1 图2F E D C B AF EDCBA例1:已知:如图2,在梯形ABCD 中,。
求证:例2:已知,如图,梯形ABCD 中,AD//BC ,AB=DC=12cm ,EF 是中位线,EF 与BD 交于G ,EG=4cm,GF=10cm 。
求梯形各角度数。
例3: 如图,梯形中,,为腰的中点,求证:。
分析: 与梯形ABCD 的面积关系不明显,如果利用梯形助三、 如图,延长的两腰交于一点E ,得到两个三角形。
(如果是等腰梯形,则得到两个分别以梯形两底为底的等腰三角形)。
例1:已知:如图8,在梯形中,、N 分别是、AB 的中点。
求证:。
A BCD EGFE DCB A例2:如图,在梯形 中, , ,梯形 的面积与梯形的面积相等.求证:.四、如图,移动一条对角线,即过底的一端作对角线的平行线, 可以借助所得的平行四边形和三角形来研究。
BF=BC+AD.例1:已知:等腰梯形ABCD 中,AD//BC ,AC ⊥BD ,AD+BC=10,DE ⊥BC 于点E ,求DE 的长。
四边形常见辅助线练习题AB
四边形常见题型辅助线作法(1)1、 构造矩形、菱形、全等形、建立直角坐标系等。
2、 有线段中点时,再构造中点;有特殊角时,构造Rt 、等边三角形.3、 有梯形,就做高或平移对角线。
题型一求线段相等1。
已知:如图,正方形ABCD 中,∠ACE=30°,ED ∥AC ;求证:AE=AF2 已知,如图:在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,EF 与MN 互相垂直平分,E 、F 、M 、N 分别为AD 、BC 、BD 、AC 的中点.求证:AB=CD.3.如图,在正方形ABCD 中,∠EAF=45°,AH ⊥EF,垂足为H ,求证:AH=AB 。
4、已知:如图,正方形ABCD 中,E 、F 分别是CD 、DA 的中点,BE 与CF 交于P 点。
求证:AP=AB 。
5、已知:如图,梯形ABCD 中,DC ∥AB ,AD=BC ,对角线AC 、BD 交于点O,∠COD=60°,若CD=3,AB=8,求梯形ABCD 的高.题型二 求角相等6. 如图,在⊿ABC 中,AD 平分∠BAC,交BC 于点D ,过C 作AD 的垂线,交AD 的延长线于点E ,F 为BC 的中点,连结EF,求证:∠FED=∠BAD.7,已知点O 是平行四边形ABCD 的对角线AC 的中点,四边形OCDE 是平行四边形,求证:OE 与AD 互相平分题型三 求线段或角的倍分关系8、如图,过矩形ABCD 对角线AC 的中点O 作EF ⊥AC 分别交AB 、DC 于E 、F ,点G 为AE 的中点,若∠AOG=30°,求证:OG=31DC 。
9、如图,过正方形ABCD 的顶点B 作BE ∥AC,且AE=AC ,又CF ∥AE 。
求证:∠BCF=21∠AEB 。
四边形常见题型辅助线作法(2)NMFEDCBAHFEDCBADFE CBABADEOCBCD OAP题型四 求线段的和或差1.如图,已知:正方形ABCD 中,E 是BC 边上的一点,AF 平分∠EAD 。
八年级上册几何辅助线专题讲解和练习
八上数学辅助线的添加浅谈一、添辅助线有二种情况:1按定义添辅助线:如证明二直线垂直可延长使它们,相交后证交角为90°;证线段倍半关系可倍线段取中点或半线段加倍;证角的倍半关系也可类似添辅助线;2按基本图形添辅助线:每个几何定理都有与它相对应的几何图形,我们把它叫做基本图形,添辅助线往往是具有基本图形的性质而基本图形不完整时补完整基本图形,因此“添线”应该叫做“补图”这样可防止乱添线,添辅助线也有规律可循;举例如下:1平行线是个基本图形:当几何中出现平行线时添辅助线的关键,是添与二条平行线都相交的等第三条直线2等腰三角形是个简单的基本图形:出现一点发出的二条相等线段时,往往要连结已知点补完整等腰三角形;3等腰三角形中的重要线段是个重要的基本图形:出现等腰三角形底边上的中点,添底边上的中线;4直角三角形斜边上中线基本图形出现直角三角形斜边上的中点,往往添斜边上的中线;出现线段倍半关系且倍线段是直角三角形的斜边,要添直角三角形斜边上的中线;5全等三角形:全等三角形有轴对称形,中心对称形,旋转形与平移形等;如果出现两条相等线段或两个相等角关于某一直线成轴对称,就可以添加辅助线构造轴对称形全等三角形;或添对称轴,对应点连线的中垂线即为对称轴;当几何问题中出现一组或两组相等线段位于一组对顶角两边且成一直线时可添加辅助线构造中心对称形全等三角形加以证明,添加方法是将四个端点两两连结或过二端点添平行线6特殊角直角三角形当出现30,45,60,135,150度特殊角时可添加特殊角直角三角形,利用45角直角三角形三边比为1:1:√2;30度角直角三角形三边比为1:2:√3进行证明二、基本图形的辅助线的画法1.三角形问题添加辅助线方法方法1:倍长中线法;有关三角形中线的题目,常将中线倍长构造全等三角形;方法2:含有平分线的题目,常以角平分线为对称轴,利用角平分线的性质定理和题中的条件,构造出全等三角形,从而利用全等三角形的知识解决问题;方法3:结论是两线段相等的题目常画辅助线构成全等三角形,或利用角平分线、垂直平分线的性质定理进行转换;方法4:结论是一条线段与另一条线段之和等于第三条线段这类题目,常采用截长法或补短法进行转换,所谓截长法就是把第三条线段分成两部分,证其中的一部分等于第一条线段,而另一部分等于第二条线段;2.平行四边形中常用辅助线的添法平行四边形包括矩形、正方形、菱形的两组对边、对角和对角线都具有某些相同性质,所以在添辅助线方法上也有共同之处,目的都是造就线段的平行、垂直,构成三角形的全等、相似,把平行四边形问题转化成常见的三角形、正方形等问题处理,其常用方法有下列几种,举例简解如下:1连对角线或平移对角线:2过顶点作对边的垂线构造直角三角形3连接对角线交点与一边中点,或过对角线交点作一边的平行线,构造线段平行或中位线4连接顶点与对边上一点的线段或延长这条线段,构造三角形相似或等积三角形;5过顶点作对角线的垂线,构成线段平行或三角形全等.三、作辅助线的方法一:中点、中位线,延线,平行线;如遇条件中有中点,中线、中位线等,那么过中点,延长中线或中位线作辅助线,使延长的某一段等于中线或中位线;另一种辅助线是过中点作已知边或线段的平行线,以达到应用某个定理或造成全等的目的;二:垂线、角平分线,翻转全等连;如遇条件中,有垂线或角的平分线,可以把图形按轴对称的方法,并借助其他条件,而旋转180度,得到全等形,,这时辅助线的做法就会应运而生;其对称轴往往是垂线或角的平分线;三:边边若相等,旋转做实验;如遇条件中有多边形的两边相等或两角相等,有时边角互相配合,然后把图形旋转一定的角度,就可以得到全等形,这时辅助线的做法仍会应运而生;其对称中心,因题而异,有时没有中心;故可分“有心”和“无心”旋转两种;四:面积找底高,多边变三边;如遇求面积,在条件和结论中出现线段的平方、乘积,仍可视为求面积,往往作底或高为辅助线,而两三角形的等底或等高是思考的关键;如遇多边形,想法割补成三角形;反之,亦成立;另外,我国明清数学家用面积证明勾股定理,其辅助线的做法,即“割补”有二百多种,大多数为“面积找底高,多边变三边”;四、三角形中作辅助线的常用方法举例一、在证明三角形中多条线段的不等量关系时,若直接证不出来,可连接两点或延长某边构成三角形,使结论中出现的线段在一个或几个三角形中,再运用三角形三边的不等关系证明,如:例1:已知如图1-1:D 、E 为△ABC 内两点,求证:AB +AC >BD +DE +CE.证明:法一将DE 两边延长分别交AB 、AC 于M 、N,在△AMN 中,AM +AN > MD +DE +NE;1 在△BDM 中,MB +MD >BD ; 2 在△CEN 中,CN +NE >CE ; 3 由1+2+3得:AM +AN +MB +MD +CN +NE >MD +DE +NE +BD +CE ∴AB +AC >BD +DE +EC法二:如图1-2, 延长BD 交 AC 于F,延长CE 交BF 于G,在△ABF 和△GFC 和△GDE 中有:AB +AF > BD +DG +GF 三角形两边之和大于第三边1 GF +FC >GE +CE 同上………………………………2 DG +GE >DE 同上……………………………………3 由1+2+3得:AB +AF +GF +FC +DG +GE >BD +DG +GF +GE +CE +DE ∴AB +AC >BD +DE +EC;二、在证明三角形中某些角的不等量关系时,如直接证不出来时,可连接两点或延长某边,构造三角形,使求证的大角在某个三角形的外角的位置上,小角处于这个三角形的内角位置上,再利用外角定理:例如:如图2-1:已知D 为△ABC 内的任一点,求证:∠BDC >∠BAC;BDC 与∠BAC 不在同一个三角形中,没有直接的联系,可适当添加辅助线构造新的三角形,使∠BDC 处于在外角的位置,∠BAC 处于在内角的位置;证法一:延长BD 交AC 于点E,这时∠BDC 是△EDC 的外角,A BCDEN M 11-图ABCDEF G21-图AD E G∴∠BDC >∠DEC,同理∠DEC >∠BAC,∴∠BDC >∠BAC 证法二:连接AD,并延长交BC 于F ∵∠BDF 是△ABD 的外角∴∠BDF >∠BAD,同理,∠CDF >∠CAD ∴∠BDF +∠CDF >∠BAD +∠CAD 即:∠BDC >∠BAC;注意:利用三角形外角定理证明不等关系时,通常将大角放在某三角形的外角位置上,小角放在这个三角形的内角位置上,再利用不等式性质证明;三、有角平分线时,通常在角的两边截取相等的线段,构造全等三角形,如:例如:如图3-1:已知AD 为△ABC 的中线,且∠1=∠2,∠3=∠4,求证:BE +CF >EF;分析:要证BE +CF >EF ,可利用三角形三边关系定理证明,须把BE,CF,EF 移到同一个三角形中,而由已知∠1=∠2,∠3=∠4,可在角的两边截取相等的线段,利用三角形全等对应边相等,把EN,FN,EF 移到同一个三角形中;证明:在DA 上截取DN =DB,连接NE,NF,则DN =DC, 在△DBE 和△DNE 中:∵⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=)()(21)(公共边已知辅助线的作法ED ED DB DN ∴△DBE ≌△DNE SAS∴BE =NE 全等三角形对应边相等 同理可得:CF =NF在△EFN 中EN +FN >EF 三角形两边之和大于第三边 ∴BE +CF >EF;注意:当证题有角平分线时,常可考虑在角的两边截取相等的线段,构造全等三角形,然后用全等三角形的性质得到对应元素相等;四、有以线段中点为端点的线段时,常延长加倍此线段,构造全等三角形; 例如:如图4-1:AD 为△ABC 的中线,且∠1=∠2,∠3=∠4,求证:BE +CF >EF 证明:延长ED 至M,使DM=DE,连接 CM,MF;在△BDE 和△CDM 中,AB CD E FN13-图1234ACE F1234∵⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=)()(1)(辅助线的作法对顶角相等中点的定义MD ED CDM CD BD ∴△BDE ≌△CDM SAS又∵∠1=∠2,∠3=∠4 已知 ∠1+∠2+∠3+∠4=180°平角的定义 ∴∠3+∠2=90°,即:∠EDF =90° ∴∠FDM =∠EDF =90° 在△EDF 和△MDF 中∵⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=)()()(公共边已证辅助线的作法DF DF FDM EDF MD ED∴△EDF ≌△MDF SAS∴EF =MF 全等三角形对应边相等∵在△CMF 中,CF +CM >MF 三角形两边之和大于第三边 ∴BE +CF >EF注:上题也可加倍FD,证法同上;注意:当涉及到有以线段中点为端点的线段时,可通过延长加倍此线段,构造全等三角形,使题中分散的条件集中;五、有三角形中线时,常延长加倍中线,构造全等三角形; 例如:如图5-1:AD 为 △ABC 的中线,求证:AB +AC >2AD;分析:要证AB +AC >2AD,由图想到: AB +BD >AD,AC +CD >AD,所以有AB +AC + BD +CD >AD +AD =2AD,左边比要证结论多BD +CD,故不能直接证出此题,而由2AD 想到要构造2AD,即加倍中线,把所要证的线段转移到同一个三角形中去;证明:延长AD 至E,使DE=AD,连接BE,则AE =2AD ∵AD 为△ABC 的中线 已知 ∴BD =CD 中线定义 在△ACD 和△EBD 中⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=)()()(辅助线的作法对顶角相等已证ED AD EDB ADC CD BD∴△ACD ≌△EBD SAS∴BE =CA 全等三角形对应边相等∵在△ABE 中有:AB +BE >AE 三角形两边之和大于第三边ABCDE15-图AEF∴AB +AC >2AD;练习:已知△ABC,AD 是BC 边上的中线,分别以AB 边、AC 边为直角边各向形外作等腰直角三角形,如图5-2, 求证EF =2AD;六、截长补短法作辅助线;例如:已知如图6-1:在△ABC 中,AB >AC,∠1=∠2,P 为AD 上任一点;求证:AB -AC >PB -PC;分析:要证:AB -AC >PB -PC,想到利用三角形三边关系定理证之,因为欲证的是线段之差,故用两边之差小于第三边,从而想到构造第三边AB -AC,故可在AB 上截取AN 等于AC,得AB -AC =BN, 再连接PN,则PC =PN,又在△PNB 中,PB -PN <BN,即:AB -AC >PB -PC;证明:截长法在AB 上截取AN =AC 连接PN , 在△APN 和△APC 中∵⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=)()(21)(公共边已知辅助线的作法AP AP AC AN ∴△APN ≌△APC SAS∴PC =PN 全等三角形对应边相等∵在△BPN 中,有 PB -PN <BN 三角形两边之差小于第三边 ∴BP -PC <AB -AC证明:补短法 延长AC 至M,使AM =AB,连接PM, 在△ABP 和△AMP 中∵ ⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=)()(21)(公共边已知辅助线的作法AP AP AM AB∴△ABP ≌△AMP SAS∴PB =PM 全等三角形对应边相等又∵在△PCM 中有:CM >PM -PC 三角形两边之差小于第三边 ∴AB -AC >PB -PC;七、延长已知边构造三角形:例如:如图7-1:已知AC =BD,AD ⊥AC 于A ,BC ⊥BD 于B, 求证:AD =BCA BCDNMP 16-图12分析:欲证 AD =BC,先证分别含有AD,BC 的三角形全等,有几种方案:△ADC 与△BCD,△AOD 与△BOC,△ABD 与△BAC,但根据现有条件,均无法证全等,差角的相等,因此可设法作出新的角,且让此角作为两个三角形的公共角;证明:分别延长DA,CB,它们的延长交于E 点, ∵AD ⊥AC BC ⊥BD 已知 ∴∠CAE =∠DBE =90° 垂直的定义 在△DBE 与△CAE 中∵⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠∠=∠)()()(已知已证公共角AC BD CAE DBE E E∴△DBE ≌△CAE AAS∴ED =EC EB =EA 全等三角形对应边相等 ∴ED -EA =EC -EB 即:AD =BC;当条件不足时,可通过添加辅助线得出新的条件,为证题创造条件;八 、连接四边形的对角线,把四边形的问题转化成为三角形来解决; 例如:如图8-1:AB ∥CD,AD ∥BC 求证:AB=CD;分析:图为四边形,我们只学了三角形的有关知识,必须把它转化为三角形来解决; 证明:连接AC 或BD∵AB ∥CD AD ∥BC 已知∴∠1=∠2,∠3=∠4 两直线平行,内错角相等 在△ABC 与△CDA 中∵ ⎪⎩⎪⎨⎧∠=∠=∠=∠)(43)()(21已证公共边已证CA AC∴△ABC ≌△CDA ASA∴AB =CD 全等三角形对应边相等九、有和角平分线垂直的线段时,通常把这条线段延长;例如:如图9-1:在Rt △ABC 中,AB =AC,∠BAC =90°,∠1=∠2,CE ⊥BD 的延长于E ;求证:BD =2CE分析:要证BD =2CE,想到要构造线段2CE,同时CE 与∠ABC 的平分线垂直,想到要将其延长;证明:分别延长BA,CE 交于点F; ∵BE ⊥CF 已知DAEFA BCD 18-图1234ABCDE17-图O∴∠BEF =∠BEC =90° 垂直的定义 在△BEF 与△BEC 中,∵ ⎪⎩⎪⎨⎧∠=∠=∠=∠)()()(21已证公共边已知BEC BEF BE BE ∴△BEF ≌△BECASA ∴CE=FE=21CF 全等三角形对应边相等 ∵∠BAC=90° BE ⊥CF 已知∴∠BAC =∠CAF =90° ∠1+∠BDA =90°∠1+∠BFC =90° ∴∠BDA =∠BFC 在△ABD 与△ACF 中⎪⎩⎪⎨⎧∠=∠∠=∠)()()(已知=已证已证AC AB BFC BDA CAF BAC∴△ABD ≌△ACF AAS ∴BD =CF 全等三角形对应边相等 ∴BD =2CE十、连接已知点,构造全等三角形;例如:已知:如图10-1;AC 、BD 相交于O 点,且AB =DC,AC =BD,求证:∠A =∠D; 分析:要证∠A =∠D,可证它们所在的三角形△ABO 和△DCO 全等,而只有AB =DC 和对顶角两个条件,差一个条件,,难以证其全等,只有另寻其它的三角形全等,由AB =DC,AC =BD,若连接BC,则△ABC 和△DCB 全等,所以,证得∠A =∠D;证明:连接BC,在△ABC 和△DCB 中 ∵ ⎪⎩⎪⎨⎧===)()()(公共边已知已知CB BC DB AC DC AB∴△ABC ≌△DCB SSS∴∠A =∠D 全等三角形对应边相等十一、取线段中点构造全等三有形;例如:如图11-1:AB =DC,∠A =∠D 求证:∠ABC =∠DCB;分析:由AB =DC,∠A =∠D,想到如取AD 的中点N,连接NB,NC,再由SAS 公理有△ABN ≌△DCN,故BN =CN,∠ABN =∠DCN;下面只需证∠NBC =∠NCB,再取BC 的中点M,连接MN,则由SSS 公理有△NBM ≌△NCM,所以∠NBC =∠NCB;问题得证;证明:取AD,BC 的中点N 、M,连接NB,NM,NC;则AN=DN,BM=CM,在△ABN 和△DCN 中DCBA110-图ODAN∵ ⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=)()()(已知已知辅助线的作法DC AB D A DN AN ∴△ABN ≌△DCN SAS∴∠ABN =∠DCN NB =NC 全等三角形对应边、角相等 在△NBM 与△NCM 中∵⎪⎩⎪⎨⎧)()()(公共边=辅助线的作法=已证=NM NM CM BM NC NB∴△NMB ≌△NCM,SSS ∴∠NBC =∠NCB 全等三角形对应角相等∴∠NBC +∠ABN =∠NCB +∠DCN 即∠ABC =∠DCB;五、巧求三角形中线段的比值例1. 如图1,在△ABC中,BD:DC=1:3,AE:ED=2:3,求AF:FC;解:过点D作DG如图2,BC=CD,AF=FC,求EF:FD解:过点C作CG如图3,BD:DC=1:3,AE:EB=2:3,求AF:FD;解:过点B作BG如图4,BD:DC=1:3,AF=FD,求EF:FC;解:过点D作DG如图5,BD=DC,AE:ED=1:5,求AF:FB;2. 如图6,AD:DB=1:3,AE:EC=3:1,求BF:FC;答案:1、1:10; 2. 9:1六、辅助线总结一、 由角平分线想到的辅助线 口诀: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;角平分线具有两条性质:a 、对称性;b 、角平分线上的点到角两边的距离相等;对于有角平分线的辅助线的作法,一般有两种;①从角平分线上一点向两边作垂线;②利用角平分线,构造对称图形如作法是在一侧的长边上截取短边; 通常情况下,出现了直角或是垂直等条件时,一般考虑作垂线;其它情况下考虑构造对称图形;至于选取哪种方法,要结合题目图形和已知条件;与角有关的辅助线一、截取构全等几何的证明在于猜想与尝试,但这种尝试与猜想是在一定的规律基本之上的,希望同学们能掌握相关的几何规律,在解决几何问题中大胆地去猜想,按一定的规律去尝试;下面就几何中常见的定理所涉及到的辅助线作以介绍;如图1-1,∠AOC=∠BOC,如取OE=OF,并连接DE 、DF,则有△OED ≌△OFD,从而为我们证明线段、角相等创造了条件;如图1-2,ABAC;3.已知:如图2-5, ∠BAC=∠CAD,AB>AD,CE ⊥AB,AE=21AB+AD.求证:∠D+∠B=180 ;4.已知:如图2-6,在正方形ABCD 中,E 为CD 的中点,F 为BC上的点,∠FAE=∠DAE;求证:AF=AD+CF;图1-1BDBC已知:如图2-7,在Rt △ABC 中,∠ACB=90 ,CD ⊥AB,垂足为D,AE 平分∠CAB 交CD 于F,过F 作FH 21证:BD=2CE;分析:给出了角平分线给出了边上的一点作角平分线的垂线,可延长此垂线与另外一边相交,近而构造出等腰三角形;例3.已知:如图3-3在△ABC 中,AD 、AE 分别∠BAC 的内、外角平分线,过顶点B 作BFAD,交AD 的延长线于F,于M;求证:AM=ME;分析:由AD 、AE 是∠BAC AF,从而BF2121图4-2图4-1ABBG已知,如图,∠C=2∠A,AC=2BC;求证:△ABC 是直角三角形;2.已知:如图,AB=2AC,∠1=∠2,DA=DB,求证:DC ⊥ACCABA 图2-6ECD图3-2CE3.已知CE 、AD 是△ABC 的角平分线,∠B=60°,求证:AC=AE+CD 4.已知:如图在△ABC 中,∠A=90°,AB=AC,BD 是∠ABC 的平分线,求证:BC=AB+AD二、由线段和差想到的辅助线 口诀:线段和差及倍半,延长缩短可试验;线段和差不等式,移到同一三角去; 遇到求证一条线段等于另两条线段之和时,一般方法是截长补短法: 1、截长:在长线段中截取一段等于另两条中的一条,然后证明剩下部分等于另一条;2、补短:将一条短线段延长,延长部分等于另一条短线段,然后证明新线段等于长线段;对于证明有关线段和差的不等式,通常会联系到三角形中两线段之和大于第三边、之差小于第三边,故可想办法放在一个三角形中证明;在利用三角形三边关系证明线段不等关系时,如直接证不出来,可连接两点或廷长某边构成三角形,使结论中出现的线段在一个或几个三角形中,再运用三角形三边的不等关系证明,如:已知如图1-1:D 、E 为△ABC 内两点,求证:AB+AC>BD+DE+CE. 证明:法一将DE 两边延长分别交AB 、AC 于M 、N, 在△AMN 中,AM+AN>MD+DE+NE;1 在△BDM 中,MB+MD>BD ;2 在△CEN 中,CN+NE>CE ;3 由1+2+3得:AM+AN+MB+MD+CN+NE>MD+DE+NE+BD+CE ∴AB+AC>BD+DE+ECA BC D AEB D CABCD EN M 11-图AF法二:图1-2延长BD 交AC 于F,廷长CE 交BF 于G,在△ABF 和△GFC 和△GDE 中有: AB+AF>BD+DG+GF 三角形两边之和大于第三边…1 GF+FC>GE+CE 同上2 DG+GE>DE 同上3 由1+2+3得:AB+AF+GF+FC+DG+GE>BD+DG+GF+GE+CE+DE ∴AB+AC>BD+DE+EC;在利用三角形的外角大于任何和它不相邻的内角时如直接证不出来时,可连接两点或延长某边,构造三角形,使求证的大角在某个三角形的外角的位置上,小角处于这个三角形的内角位置上,再利用外角定理:例如:如图2-1:已知D 为△ABC 内的任一点,求证:∠BDC>∠BAC;BDC 与∠BAC 不在同个三角形中,没有直接的联系,可适当添加辅助线构造新的三角形,使∠BDC 处于在外角的位置,∠BAC 处于在内角的位置;证法一:延长BD 交AC 于点E,这时∠BDC 是△EDC 的外角, ∴∠BDC>∠DEC,同理∠DEC>∠BAC,∴∠BDC>∠BAC 证法二:连接AD,并廷长交BC 于F,这时∠BDF 是△ABD 的 外角,∴∠BDF>∠BAD,同理,∠CDF>∠CAD,∴∠BDF+ ∠CDF>∠BAD+∠CAD,即:∠BDC>∠BAC;注意:利用三角形外角定理证明不等关系时,通常将大角放在某三角形的外角位置上,小角放在这个三角形的内角位置上,再利用不等式性质证明;有角平分线时,通常在角的两边截取相等的线段,构造全等三角形,如:例如:如图3-1:已知AD 为△ABC 的中线,且∠1=∠2,∠3=∠4,求证:BE+CF>EF;BE+CF>EF,可利用三角形三边关系定理证明,须把BE,CF,EF 移到同一个三角形中,而由已知∠1=∠2,∠3=∠4,可在角的两边截取相等的线段,利用三角形全等对应边相等,把EN,FN,EF 移到同个三角形中;证明:在DN 上截取DN=DB,连接NE,NF,则DN=DC, 在△DBE 和△NDE 中: DN=DB 辅助线作法 ∠1=∠2已知 ED=ED 公共边AB CD E F G12-图ABCD E FN13-图1234∴△DBE ≌△NDESAS∴BE=NE 全等三角形对应边相等 同理可得:CF=NF在△EFN 中EN+FN>EF 三角形两边之和大于第三边 ∴BE+CF>EF;注意:当证题有角平分线时,常可考虑在角的两边截取相等的线段,构造全等三角形,然后用全等三角形的对应性质得到相等元素;截长补短法作辅助线;例如:已知如图6-1:在△ABC 中,AB>AC,∠1=∠2,P 为AD 上任一点求证:AB-AC>PB-PC;要证:AB-AC>PB-PC,想到利用三角形三边关系,定理证之,因为欲证的线段之差,故用两边之差小于第三边,从而想到构造第三边AB-AC,故可在AB 上截取AN 等于AC,得AB-AC=BN,再连接PN,则PC=PN,又在△PNB 中,PB-PN<BN,即:AB-AC>PB-PC;证明:截长法在AB 上截取AN=AC 连接PN,在△APN 和△APC 中 AN=AC 辅助线作法 ∠1=∠2已知 AP=AP 公共边∴△APN ≌△APCSAS,∴PC=PN 全等三角形对应边相等 ∵在△BPN 中,有PB-PN<BN 三角形两边之差小于第三边∴BP-PC<AB-AC 证明:补短法延长AC 至M,使AM=AB,连接PM,在△ABP 和△AMP 中ABCDNMP 16 图12AB=AM 辅助线作法 ∠1=∠2已知 AP=AP 公共边 ∴△ABP ≌△AMPSAS∴PB=PM 全等三角形对应边相等又∵在△PCM 中有:CM>PM-PC 三角形两边之差小于第三边 ∴AB-AC>PB-PC;例1.如图,AC 平分∠BAD,CE ⊥AB,且∠B+∠D=180°,求证:AE=AD+BE;例2如图,在四边形ABCD 中,AC 平分∠BAD,CE ⊥AB 于E,AD+AB=2AE,求证:∠ADC+∠B=180º例3已知:如图,等腰三角形ABC 中,AB=AC,∠A=108°,BD 平分∠ABC;求证:BC=AB+DC;例4如图,已知Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AD 是∠CAB 的平分线,DM ⊥AB 于M,且AM=MB;求证:CD=21DB;1.如图,AB ∥CD,AE 、DE 分别平分∠BAD 各∠ADE,求证:AD=AB+CD;DECB AE BCDCM BDCA2.如图,△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC,AE 是过A 的一条直线,且B,C 在AE 的异侧,BD ⊥AE 于D,CE ⊥AE 于E;求证:BD=DE+CE三、由中点想到的辅助线 口诀: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;在三角形中,如果已知一点是三角形某一边上的中点,那么首先应该联想到三角形的中线、中位线、加倍延长中线及其相关性质直角三角形斜边中线性质、等腰三角形底边中线性质,然后通过探索,找到解决问题的方法;一中线把原三角形分成两个面积相等的小三角形即如图1,AD 是ΔABC 的中线,则S ΔABD =S ΔACD =S ΔABC 因为ΔABD 与ΔACD 是等底同高的;例1.如图2,ΔABC 中,AD 是中线,延长AD 到E,使DE=AD,DF 是ΔDCE 的中线;已知ΔABC 的面积为2,求:ΔCDF 的面积;解:因为AD 是ΔABC 的中线,所以S ΔACD =S ΔABC =×2=1,又因CD 是ΔACE 的中线,故S ΔCDE =S ΔACD =1,因DF 是ΔCDE 的中线,所以S ΔCDF =S ΔCDE =×1=;∴ΔCDF 的面积为;二由中点应想到利用三角形的中位线ED CB A例2.如图3,在四边形ABCD中,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,BA、CD的延长线分别交EF的延长线G、H;求证:∠BGE=∠CHE;证明:连结BD,并取BD的中点为M,连结ME、MF,∵ME是ΔBCD的中位线,∴ME CD,∴∠MEF=∠CHE,∵MF是ΔABD的中位线,∴MF AB,∴∠MFE=∠BGE,∵AB=CD,∴ME=MF,∴∠MEF=∠MFE,从而∠BGE=∠CHE;三由中线应想到延长中线例3.图4,已知ΔABC中,AB=5,AC=3,连BC上的中线AD=2,求BC的长;解:延长AD到E,使DE=AD,则AE=2AD=2×2=4;在ΔACD和ΔEBD中,∵AD=ED,∠ADC=∠EDB,CD=BD,∴ΔACD≌ΔEBD,∴AC=BE,从而BE=AC=3;在ΔABE中,因AE2+BE2=42+32=25=AB2,故∠E=90°,∴BD===,故BC=2BD=2;例4.如图5,已知ΔABC中,AD是∠BAC的平分线,AD又是BC边上的中线;求证:ΔABC是等腰三角形;证明:延长AD到E,使DE=AD;仿例3可证:ΔBED≌ΔCAD,故EB=AC,∠E=∠2,又∠1=∠2,∴∠1=∠E,∴AB=EB,从而AB=AC,即ΔABC是等腰三角形;D CB A EDF CBA四直角三角形斜边中线的性质例5.如图6,已知梯形ABCD 中,AB2:如图,△ABC 中,E 、F 分别在AB 、AC 上,DE ⊥DF,D 是中点,试比较BE+CF 与EF 的大小.3:如图,△ABC 中,BD=DC=AC,E 是DC 的中点,求证:AD 平分∠BAE.EDCB A中考应用09崇文二模以ABC ∆的两边AB 、AC 为腰分别向外作等腰Rt ABD ∆和等腰Rt ACE ∆,90,BAD CAE ∠=∠=︒连接DE,M 、N 分别是BC 、DE 的中点.探究:AM 与DE 的位置关系及数量关系.1如图① 当ABC ∆为直角三角形时,AM 与DE 的位置关系是 ,线段AM 与DE 的数量关系是 ;2将图①中的等腰Rt ABD ∆绕点A 沿逆时针方向旋转︒θ0<θ<90后,如图②所示,1问中得到的两个结论是否发生改变 并说明理由.14-图A B CD EFM1234A BCDE 15-图DMCE AB BA D C86B E CDA ABCD EF25-图 AB DC EFDAEDCBAP QCBA二、截长补短1.如图,ABC ∆中,AB=2AC,AD 平分BAC ∠,且AD=BD,求证:CD ⊥AC2:如图,AC ∥BD,EA,EB 分别平分∠CAB,∠DBA,CD 过点E,求证;AB =AC+BD3:如图,已知在ABC内,060BAC ∠=,040C ∠=,P,Q 分别在BC,CA 上,并且AP,BQ 分别是BAC ∠,ABC ∠的角平分线;求证:BQ+AQ=AB+BP4:如图,在四边形ABCD 中,BC >BA,AD =CD,BD 平分ABC ∠,求证:0180=∠+∠C ACDBAP 21DCBA5:如图在△ABC 中,AB >AC,∠1=∠2,P 为AD 上任意一点,求证;AB-AC >PB-PC中考应用 08海淀一模三、平移变换为△ABC 的角平分线,直线MN ⊥AD 于为MN 上一点,△ABC 周长记为AP ,△EBC 周长记为BP .求证BP >AP .2:如图,在△ABC 的边上取两点D 、E,且BD=CE,求证:AB+AC>AD+AE.ED CB A四、借助角平分线造全等CBAFED CBA 1:如图,已知在△ABC 中,∠B=60°,△ABC 的角平分线AD,CE 相交于点O,求证:OE=OD2:06郑州市中考题如图,△ABC 中,AD ∠BAC,DG ⊥BC 且平分BC,DE ⊥AB 于E,DF ⊥AC 于明BE=CF 的理由;2如果AB=a ,AC=b ,求AE 、BE 的长.中考应用06北京中考如图①,OP 是∠MON 的平分线,请你利用该图形画一对以OP 所在直线为对称轴的全等三角形;请你参考这个作全等三角形的方法,解答下列问题:1如图②,在△ABC 中,∠ACB 是直角,∠B =60°,AD 、CE 分别是∠BAC 、∠BCA 的平分线,AD 、CE 相交于点F ;请你判断并写出FE 与FD 之间的数量关系;2如图③,在△ABC 中,如果∠ACB 不是直角,而1中的其它条件不变,请问,你在1中所得结论是否仍然成立 若成立,请证明;若不成立,请说明理由;五、旋转1:正方形ABCD 中,E 为BC 上的一点,F 为CD 上的一点,BE+DF=EF,求∠EAF 的度数.2:D 为等腰Rt ABC ∆斜边AB 的中点,DM ⊥DN,DM,DN 分别交BC,CA 于点E,F;当MDN ∠绕点D 转动时,求证DE=DF; 若AB=2,求四边形DECF 的面积;EDGFCBA第23题OPAMN EB CD FACEFBD图图图3.如图,ABC ∆是边长为3的等边三角形,BDC ∆是等腰三角形,且0120BDC ∠=,以D 为顶点做一个060角,使其两边分别交AB 于点M,交AC 于点N,连接MN,则AMN ∆的周长为 ;BCNM中考应用 07佳木斯已知四边形ABCD中,AB AD ⊥,BC CD ⊥,AB BC =,120ABC =∠,60MBN =∠,MBN ∠绕B 点旋转,它的两边分别交AD DC ,或它们的延长线于E F ,.当MBN ∠绕B 点旋转到AE CF =时如图1,易证AE CF EF +=.当MBN ∠绕B 点旋转到AE CF ≠时,在图2和图3这两种情况下,上述结论是否成立 若成立,请给予证明;若不成立,线段AE CF ,,EF 又有怎样的数量关系 请写出你的猜想,不需证明.西城09年一模已知2,PB=4,以AB 为一边作正方形ABCD,使P 、D 两点落在直线AB 的两侧.1如图,当∠APB=45°时,求AB 及PD 的长;2当∠APB 变化,且其它条件不变时,求PD 的最大值,及相应∠APB 的大小.图1A BC D E FMN 图2 A BC D E FMN 图3ABC D EF M N。
苏科版八年级数学下册有关四边形添加辅助线的综合练习试题
有关四边形添加辅助线的综合练习题1.如图1,在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=BC.求证:∠A=∠B.2.已知:如图2,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=60°,AD=BC=DC.3.已知:如图3,在梯形ABCD中,AB∥CD,AC=BD.求证:梯形ABCD是等腰梯形.4.已知:如图4,在梯形ABCD中,AD∥BC,E是CD的中点,且AE⊥BE.求证:AD+BC =AB.5.已知:如图5,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,M 、N 分别是BD 、AC 的中点.证:MN ∥BC ,MN =12(BC-AD ).6.已知:如图6,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AD +BC =AB ,E 是CD 的中点.求证:AE ⊥BE .7.已知:如图7,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,∠A +∠B =90°,M 、N 分别是DC 、AB 的中点.求证:MN =12(AB -CD ).8.已知等腰梯形的一个内角为60°,它的上底是3cm,腰长是4cm,求下底的长。
9.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=∠BCD=60°,AD+BC=30,BD平分∠ABC,求梯形的周长.10.如图,四边形ABCD中,AC=a,BD=b,且AC⊥BD,顺次连接四边形ABCD各边中点,得到四边形A1B1C1D1各边中点,再顺次连接四边形A1B1C1D1各边中点,得到四边形A2B2C2D2……,如此进行下去,得到四边形A n B n C n D n,求证下列结论:①四边形A4B4C4D4是菱形;②四边形A5B5C5D5的周长是;③四边形A n B n C n D n的面积是。
11.如图,过正方形ABCD的顶点B作BE∥CA,且作AE=AC又CF∥AE,求证∠BCF=1∠AEB212.如图,在四边形ABCD中,AB=CD,M,N,P,Q分别是AD,BC,BD,AC的中点.求证:MN与PQ互相垂直平分参考答案1.如图1,在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=BC.求证:∠A=∠B.证明:分别过D、C作AB的垂线,垂足分别为E、F.∵AB∥CD,∴DE=CF.又AD=BC,∴Rt△ADE全等于Rt△BCF.∴∠A=∠B.2.已知:如图2,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=60°,AD=BC=DC.求证:AB=2CD.证明:过D作DE∥CB,交AB于E.∵AB平行于CD,且BC=DC,∴四边形DEBC是菱形.∴DE=BC=AD.又∠A=60°,∴△DAE为等边三角形.∴AE=DE,又DE=EB=CD,∴AE=EB=CD,∴AB=2CD.3.已知:如图3,在梯形ABCD中,AB∥CD,AC=BD.求证:梯形ABCD是等腰梯形.证明:过D作DE∥CA,交BA延长线于E.则四边形DEAC是平行四边形.∴DE=AC=DB,∴∠E=∠DBA.又∠CAB=∠E,∴∠DBA=∠CAB.于是,可得△DAB≌△CBA,∴AD=BC,∴梯形ABCD是等腰梯形.4.已知:如图4,在梯形ABCD中,AD∥BC,E是CD的中点,且AE⊥BE.求证:AD +BC=AB.证明:取AB的中点F,连结FE.则AD+BC=2EF,∵∠AEB=90°,∴AB=2EF.∴AD+BC=AB.5.已知:如图5,在梯形ABCD中,AD∥BC,M、N分别是BD、AC的中点.求证:MN∥BC,MN=12(BC-AD).证明:连结并延长AM,交BC于E.则△AMD≌△EMB.∴AM=ME,AD=BE,又N是AC的中点,∴MN=12 EC,故MN∥BC, MN=12(BC-AD).6.已知:如图6,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD+BC=AB,E是CD的中点.求证:AE⊥BE.证明:延长AE、BC相交于点F.易证△AED≌△FEC.∴AD=CF,AE=EF,∵AD+BC=AB,∴CF+BC=AB,即BF=BA.∴BE是等腰△BAF底边上的高.∴AE⊥BE.7.已知:如图7,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠A+∠B=90°,M、N分别是DC、AB的中点.求证:MN=12(AB-CD).证明:过M作ME∥DA、MF∥CB,分别交AB于E、F.则∠MEF=∠A,∠MFE=∠B.而∠A+∠B=90°,∴∠MEF+∠MFE=90°,∴∠EMF=90°,又AE=DM=MC=FB,AN=NB,∴EN=NF,MN=12 EF,即MN=12(AB-CD)8.如图,梯形ABCD中,∠B=∠C=60°,AD=3cm,AB=DC=4cm,过点A、D分别作AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为E、F则有∠BAE=∠CDF=30°,BE=FC=AB=2 cm。
平行四边形几何辅助线专题详解
平行四边形几何辅助线专题详解1 平行四边形知识框架{分类讨论思想{动态讨论{1个点的移动2个点的移动高的位置的讨论{过点作下(上)侧边的高过点作右(左)侧边的高求平行四边形第4个点的坐标平行四边形的面积{利用面积解决问题方程思想构造中位线{连接法{连接两中点知一中点,取另一中点知两中点,构双中位线倍长法{倍长垂直于角平分线的线段倍长线段 方法1 分类讨论思想分类讨论思想{动态讨论{1个点的移动2个点的移动高的位置的讨论{过点作下(上)侧边的高过点作右(左)侧边的高求平行四边形第4点坐标一、动态讨论解题技巧:点在线段的不同位置,也会造成不同的结果 (1)1个点的移动如下图,1个点C 在直线AB 上移动,会出现3种情况:①在线段AB 左侧;②在线段AB 当中;③在线段AB 右侧,具体见例1.(2)2个点的移动如下图,2个点C、D在线段AB上移动(C、D两点在AB中),会出现2种情况:①点C在点D的左侧;②点C在点D的右侧,具体见例2.例1.▱ABCD的内角∠BCD的平分线CE交射线DA于点E,若AE=3,DE=4,求▱ABCD的周长。
例2.在▱ABCD中,AD=8,AE平分∠BAD交BC于点E,DF平分∠ADC交BC于点F,且EF=2,求AB的长。
二、高的位置的讨论解题技巧:在平行四边形中作高,会出现2种情况:①在图形内;②在图形外。
(1)过点作下(上)侧边的高如下图,过点A作▱ABCD下侧的边CD上的高AE。
因▱ABCD倾斜方向的变化,高会存在两种情况,具体见例1(2)过点右(左)侧边的高如下图,过点B作▱ABCD的右侧边AD上的高AE。
因▱ABCD倾斜大小的变化,高会存在两种情况,具体见例2上述两种情况实质是同一种情况经过翻折后得到的,为同一种情况。
例1.在面积为15的平行四边形ABCD中,过点A作AE垂直于直线BC于点E,若AB=5,BC=6,求CE的值。
例2.在▱ABCD中,AD=BD=4,BE是AD边上的高,∠EBD=30°,求△ABD的面积。
专题25 四边形中作辅助线造全等-中考数学二轮难点突破+几何证明问题
专题25 四边形中作辅助线造全等1、已知:矩形ABCD中,点E、F为对角线AC上两点,AF=CE.(1)如图1,求证:BE∥DF;(2)如图2,当AB=BE=AD时,连接DE、BF,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出四个三角形,使写出的每个三角形的面积都等于矩形ABCD面积的.(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,AD∥BC,∴∠DAF=∠BCE,在△AFD和△CEB中,,∴△AFD≌△CEB(SAS),∴∠AFD=∠CEB,∴BE∥DF;(2)解:△ABF,△CDE,△ADF,△BCE;理由如下:由(1)得:△AFD≌△CEB,同理:△ABF≌△CDE(SAS),∴△AFD的面积=△CEB的面积,△ABF的面积=△CDE的面积,作BG⊥AC于G,如图2所示:∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,BC=AD,∵AB=BE=AD,∴AB=BE=BC,∴BC=2AB,AC==AB,AG=EG,∵△ABC的面积=AC×BG=AB×BC,∴BG===AB,∴AG===AB,∴AE=2AG=AB,∵AF=CE,∴△ABF的面积=△BCE的面积,CF=AE=AB,∴AF=AC﹣CF=AB﹣AB=AB,∴△ABF的面积=AF×BG=×AB×AB=AB2,∵矩形ABCD的面积=AB×BC=AB×2AB=2AB2,∴△ABF的面积=矩形ABCD面积的,∴△ABF的面积=△CDE的面积=△ADF的面积=△BCE的面积=矩形ABCD面积的.2、如图1,在正方形ABCD(正方形四边相等,四个角均为直角)中,AB=8,P为线段BC上一点,连接AP,过点B作BQ⊥AP,交CD于点Q,将△BQC沿BQ所在的直线对折得到△BQC′,延长QC′交AD 于点N.(1)求证:BP=CQ;(2)若BP=PC,求AN的长;(3)如图2,延长QN交BA的延长线于点M,若BP=x(0<x<8),△BMC'的面积为S,求S与x之间的函数关系式.解:(1)证明:∵∠ABC=90°∴∠BAP+∠APB=90°∵BQ⊥AP∴∠APB+∠QBC=90°,∴∠QBC=∠BAP,在△ABP于△BCQ中,,∴△ABP≌△BCQ(ASA),∴BP=CQ,(2)由翻折可知,AB=BC',连接BN,在Rt△ABN和Rt△C'BN中,AB=BC',BN=BN,∴Rt△ABN≌△Rt△C'BN(HL),∴AN=NC',∵BP=PC,AB=8,∴BP=2=CQ,CP=DQ=6,设AN=NC'=a,则DN=8﹣a,∴在Rt△NDQ中,(8﹣a)2+62=(a+2)2解得:a=4.8,即AN=4.8.(3)解:过Q点作QG⊥BM于G,由(1)知BP=CQ=BG=x,BM=MQ.设MQ=BM=y,则MG=y﹣x,∴在Rt△MQG中,y2=82+(y﹣x)2,∴.∴S△BMC′=S△BMQ﹣S△BC'Q==,=.3、如图1,已知正方形ABCD,E是线段BC上一点,N是线段BC延长线上一点,以AE为边在直线BC的上方作正方形AEFG.(1)连接GD,求证DG=BE;(2)连接FC,求tan∠FCN的值;(3)如图2,将图1中正方形ABCD改为矩形ABCD,AB=3,BC=8,E是线段BC上一动点(不含端点B,C),以AE为边在直线BC的上方作矩形AEFG,使顶点G恰好落在射线CD上.当点E由B向C运动时,判断tan∠FCN的值是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.解:(1)如图1,∵正方形ABCD和正方形AEFG中,∴∠BAD=∠EAG=90°,AB=AD,AE=AG,∴∠BAE=∠GAD,∴△BAE≌△GAD(SAS),∴DG=BE;(2)如图2,过点F作FM⊥BN于M,则∠B=∠AEF=∠FME=90°,∴∠BAE+∠AEB=∠FEM+∠AEB=90°,即∠BAE=∠FEM,又AE=EF,∴△BAE≌△MEF(ASA),∴FM=BE,EM=AB,又BE+EC=AB,EM=EC+CM,∴CM=FM,在Rt△FCM中,tan∠FCN==1;(3)如图2,过点F作FM⊥BN于M,则∠B=∠AEF=∠FME=90°,∴∠BAE+∠AEB=∠FEM+∠AEB=90°,即∠BAE=∠FEM,同理可证∠GAD=∠FEM,又AG=EF,∴△DAG≌△MEF,△BAE∽△MEF,∴EM=AD=BC=8,=,设BE=a,则EM=EC+CM=BC=BE+EC,∴CM=BE=a,∴=,∴FM=,∴tan∠FCN===,即tan∠FCN的值为定值.4、【操作发现】如图①,在正方形ABCD中,点N、M分别在边BC、CD上,连结AM、AN、MN.∠MAN=45°,将△AMD 绕点A顺时针旋转90°,点D与点B重合,得到△ABE.易证:△ANM≌△ANE,从而得DM+BN=MN.【实践探究】(1)在图①条件下,若CN=3,CM=4,则正方形ABCD的边长是.(2)如图②,点M、N分别在边CD、AB上,且BN=DM.点E、F分别在BM、DN上,∠EAF=45°,连接EF,猜想三条线段EF、BE、DF之间满足的数量关系,并说明理由.【拓展】(3)如图③,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,点M、N分别在边DC、BC上,连结AM,AN,已知∠MAN=45°,BN=1,求DM的长.【实践探究】(1)解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CD=AD,∠BAD=∠C=∠D=90°,由旋转得:△ABE≌△ADM,∴BE=DM,∠ABE=∠D=90°,AE=AM,∠BAE=∠DAM,∴∠BAE+∠BAM=∠DAM+∠BAM=∠BAD=90°,即∠EAM=90°,∵∠MAN=45°,∴∠EAN=90°﹣45°=45°,∴∠MAN=∠EAN,在△AMN和△EAN中,,∴△AMN≌△EAN(SAS),∴MN=EN.∵EN=BE+BN=DM+BN,∴MN=BN+DM.在Rt△CMN中,MN===5,则BN+DM=5,设正方形ABCD的边长为x,则BN=BC﹣CN=x﹣3,DM=CD﹣CM=x﹣4,∴x﹣3+x﹣4=5,解得:x=6,即正方形ABCD的边长是6;故答案为:6;(2)EF2=BE2+DF2,理由如下:如图②,将△AFD绕点A顺时针旋转90°,点D与点B重合,得到△ABH,连结EH,∴∠ADF=∠ABH,DF=BH,∠DAF=∠BAH,AH=AF,∵∠EAF=45°,∴∠DAF+∠BAE=45°=∠BAH+∠BAE,∴∠HAE=45°=∠EAF,又∵AH=AF,AE=AE,∴△EAH≌△EAF(SAS),∴HE=EF,∵BN=DM,BN∥DM,∴四边形BMDN是平行四边形,∴DN∥BM,∴∠AND=∠ABM,∵∠ADN+∠AND=90°,∴∠ABH+∠ABM=90°=∠HBM,∴BE2+BH2=HE2,∴EF2=BE2+DF2;(3)如图③,延长AB至P,使BP=BN=1,过P作BC的平行线交DC的延长线于Q,延长AN交PQ 于E,连接EM,则四边形APQD是正方形,∴PQ=DQ=AP=AB+BP=4,设DM=x,则MQ=4﹣x,∵PQ∥BC,∴△ABN∽△APE,∴,∴PE=BN=,∴EQ=PQ﹣PE=4﹣=,由(1)得:EM=PE+DM=+x,在Rt△QEM中,由勾股定理得:()2+(4﹣x)2=(+x)2,解得:x=2,即DM的长是2.5、已知四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,且AB>CE.(1)如图1,连接BG、DE.求证:BG=DE;(2)如图2,如果正方形CEFG绕点C旋转到某一位置恰好使得CG∥BD,BG=BD.①求∠BDE的度数;②若正方形ABCD的边长是,请求出△BCG的面积.(1)证明:∵四边形ABCD和四边形CEFG为正方形,∴BC=DC,CG=CE,∠BCD=∠GCE=90°.∴∠BCD+∠DCG=∠GCE+∠DCG,∴∠BCG=∠DCE.在△BCG和△DCE中,,∴△BCG≌△DCE(SAS).∴BG=DE;(2)解:①连接BE,如图2所示:由(1)可知:BG=DE,∵CG∥BD,∴∠DCG=∠BDC=45°,∴∠BCG=∠BCD+∠DCG=90°+45°=135°,∵∠GCE=90°,∴∠BCE=360°﹣∠BCG﹣∠GCE=360°﹣135°﹣90°=135°,∴∠BCG=∠BCE,在△BCG和△BCE中,,∴△BCG≌△BCE(SAS),∴BG=BE,∵BG=BD=DE,∴BD=BE=DE,∴△BDE为等边三角形,∴∠BDE=60°;②延长EC交BD于点H,过点G作GN⊥BC于N,如图3所示:在△BCE和△DCE中,,∴△BCE≌△BCG(SSS),∴∠BEC=∠DEC,∴EH⊥BD,BH=BD,∵BC=CD=,∴BD=BC=2,∴BE=2,BH=1,∴CH=1,在Rt△BHE中,由勾股定理得:EH===,∴CE=﹣1,∵∠BCG=135°,∴∠GCN=45°,∴△GCN是等腰直角三角形,∴GN=CG=(﹣1),∴S△BCG=BC•GN=××(﹣1)=.6、利用“同角的余角相等”可以帮助我们得到相等的角,这个规律在全等三角形的判定中有着广泛的运用.(1)如图①,B,C,D三点共线,AB⊥BD于点B,DE⊥BD于点D,AC⊥CE,且AC=CE.若AB+DE=6,求BD的长.(2)如图②,在平面直角坐标系中,△ABC为等腰直角三角形,直角顶点C的坐标为(1,0),点A 的坐标为(﹣2,1).求直线AB与y轴的交点坐标.(3)如图③,∠ACB=90°,OC平分∠AOB,若点B坐标为(b,0),点A坐标为(0,a).则S四边形AOBC=.(只需写出结果,用含a,b的式子表示)解:(1)∵AB⊥BD,DE⊥BD,AC⊥CE,∴∠ABC=∠CDE=∠ACE=90°,∴∠A+∠ACB=90°,∠ECD+∠ACB=180°﹣∠ACE=90°,∴∠A=∠ECD,在△ABC和△CDE中,,∴△ABC≌△CDE(AAS),∴AB=CD,BC=DE,∴BD=CD+BC=AB+DE=6;(2)过点A作AD⊥x轴于D,过点B作BE⊥x轴于E,如图②所示:∵△ABC为等腰直角三角形∴∠ADC=∠CEB=∠ACB=90°,AC=CB,∴∠DAC+∠ACD=90°,∠ECB+∠ACD=180°﹣∠ACB=90°,∴∠DAC=∠ECB,在△ADC和△CEB中,,∴△ADC≌△CEB(AAS),∴AD=CE,CD=BE,∵点C的坐标为(1,0),点A的坐标为(﹣2,1),∴CO=1,AD=1,DO=2,∴OE=OC+CE=OC+AD=2,BE=CD=CO+DO=3,∴点B的坐标为(2,3),设直线AB的解析式为y=kx+b,将A、B两点的坐标代入,得,解得:,∴直线AB的解析式为:y=x+2,当x=0时,解得y=2,∴直线AB与y轴的交点坐标为(0,2);(3)过点C作CD⊥y轴于D,CE⊥x轴于E,如图③所示:∵OC平分∠AOB,∴CD=CE∴四边形OECD是正方形∴∠DCE=90°,OD=OE,∵∠ACB=90°,∴∠DCA+∠ACE=∠ECB+∠ACE=90°,∴∠DCA=∠ECB,在△DCA和△ECB中,,∴△DCA≌△ECB(ASA),∴DA=EB,S△DCA=S△ECB,∵点B坐标为(b,0),点A坐标为(0,a),∴OB=b,OA=a,∵OD=OE,∴OA+DA=OB﹣BE,即a+DA=b﹣DA,∴DA=,∴OD=OA+DA=a+=,∴S=S四边形AOEC+S△ECB=S四边形AOEC+S△DCA=S正方形DOEC=OD2=()2=,四边形AOBC故答案为:.7.如图所示,四边形ABCD为平行四边形,AD=13,AB=25,∠DAB=α,且cosα=,点E为直线CD 上一动点,将线段EA绕点E逆时针旋转α得到线段EF,连接CF.(1)求平行四边形ABCD的面积;(2)当点C、B、F三点共线时,设EF与AB相交于点G,求线段BG的长;(3)求线段CF的长度的最小值.解(1)如图1,作DK⊥AB于点K,∵将线段EA绕点E逆时针旋转α得到线段EF,∴∠AEF=α,AE=EF,在Rt△DAK中,∵cos∠DAK=cosα=,且AD=13,∴AK=5,∴DK===12,∴S=AB×DK=25×12=300;平行四边形ABCD(2)如图2,延长CD至H,作∠AHD=α,∵∠AHD=∠ADH=α,∴AH=AD=13,过点A作AM⊥DH于点M,由(1)知AM=12,∴DM==5,∴DH=10,∵∠FEH=∠DEA+∠α=∠F+α,∴∠DEA=∠F,在△AEH和△EFC中,,∴△AEH≌△EFC(AAS),∴EH=CF,CE=AH=13,∴DE=CD﹣CE=12,BF=CF﹣BC=22﹣13=9,∵BG∥CE,∴△FBG∽△FCE,∴,即,∴BG=;(3)如图3,延长CD至P,使∠P=∠ADP=α,过点F作FM∥BC,交CD于点M,过点FN⊥CD,交CD于点N,由(2)可知∠AEP=∠EFM,在△EAP和△FEM中.,∴△EAP≌△FEM(AAS),∴EM=AP=13,FM=EP,设DE=x,则FM=EP=10+x,CM=25﹣(13+x)=12﹣x,∴FN=FM•sinα=(10+x),MN=FM•cosα=(10+x),∴CN=CM+MN=12﹣x+(10+x)=,在Rt△CFN中,CF2=CN2+NF2=(208x2﹣416x+56836),对称轴x=﹣=1,∴当x=1时,CF的值最小,CF的最小值为.8、如图,在正方形ABCD中,点E是边BC上任意一点(点E不与点B、C重合),连结DE,点C关于DE的对称点为C1,连结AC1并延长交DE的延长线于点M,F是AC1的中点,连结DF.【猜想】如图①,∠FDM的大小为度.【探究】如图②,过点A作AM1∥DF交MD的延长线于点M1,连结BM.求证:△ABM≌△ADM1.【拓展】如图③,连结AC,若正方形ABCD的边长为2,则△ACC1面积的最大值为.解:(1)由对称得:CD=C'D,∠CDE=∠C'DE,在正方形ABCD中,AD=CD,∠ADC=90°,∴AD=C'D,∵F是AC'的中点,∴DF⊥AC',∠ADF=∠C'DF,∴∠FDM=∠FDC'+∠EDC'=∠ADC=45°;故答案为:45;(2)∵DF⊥AC1,∴∠DFM=90°,∵AM1∥DF∴∠MAM'=90°,在正方形ABCD中,DA=BA,∠BAD=90°,∴∠DAM1=∠BAM,由(1)可知:∠FDM=45°∵∠DFM=90°∴∠AMD=45°,∴∠M1=45°,∴AM=AM1,在:△ABM和△ADM1中,∵,∴△ABM≌△ADM1(SAS);(3)如图,过C1作C1G⊥AC于G,则=AC•C1G,在Rt△ABC中,AB=BC=2,∴AC==2,即AC为定值,当C1G最大值,△AC1C的面积最大,连接BD交AC于O,当C1在BD上时,C1G最大,此时G与O重合,∵CD=C1D=2,OD=AC=,∴C'G=C1D﹣OD=2﹣,∴=AC•C1G=×2(2﹣)=2﹣,故答案为:2﹣.9、如图,已知▱ABCD,E是CA延长线上一点,且∠EAB=90°,AB=AE,点F是BC下方一点,且FE=FD,∠EFD=90°,(1)求证:∠FEA=∠FDC;(2)若AF=3,求AC的长.(1)证明:设AC与DF交于点O,如图1所示:∵∠EAB=90°,∴∠BAC=90°,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD,∴∠ACD=∠BAC=90°,∴∠FDC+∠COD=90°,∵∠EFD=90°,∴∠FEA+∠FOE=90°,又∵∠FOE=∠COD,∴∠FEA=∠FDC;(2)解:连接CF,如图2所示:∵AB=AE,AB=CD,∴AE=CD,在△AEF和△CDF中,,∴△AEF≌△CDF(SAS),∴AF=CF,∠AFE=∠CFD,∴∠AFC=∠EFD=90°,∴△ACF是等腰直角三角形,∴AC=AF=3.10、在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A(5,0)在x轴的正半轴上,四边形OABC为平行四边形,对角线OB=OA,BC交y轴于点D,且S▱OABC=20.(1)如图①,求点B的坐标:(2)如图②,点P在线段OD上,设点P的纵坐标为t,△PAB的面积为S,请用含t的式子表示S;(3)在(2)的条件下,如图③,点Q在x轴上,点R为坐标平面内一点,若∠OCB﹣∠CBP=45°,且四边形PQBR为菱形,求t的值并直接写出点Q的坐标.解:(1)∵点A(5,0),OB=OA,∴OA=OB=5,∵S▱OABC=OA×OD=5OD=20,∴OD=4,∵四边形OABC为平行四边形,∴BC∥AO,BC=AO=5,∴∠BDO=90°,∴DB===3,∴点B(3,4);(2)∵点P的纵坐标为t,∴OP=t,∴DP=4﹣t,∴S=×(3+5)×4﹣×3×(4﹣t)﹣×5×t=﹣t+10;(3)如图,由(1)知,B(3,4),OA=5,BC∥OA,∴C(﹣2,4),∴CD=2取OD的中点E,则DE=OD=2,∴DE=CD,∴∠DCE=45°,∴∠OCB﹣∠OCE=45°,∵∠OCB﹣∠CBP=45°,∴∠OCE=∠CBP,过点E作EF⊥OC于F,∴∠CFE=90°=∠BDP,∴△CFE∽△BDP,∴,在Rt△CDE中,CD=DE=2,∴CE=2,在Rt△ODC中,CD=2,OD=4,∴OC=2,∵CE是△OCD的中线,∴S△OCE=S△CDO=××2×4=2∵S△OCE=OC•EF=×EF=2,∴EF=,在Rt△CFE中,根据勾股定理得,CF=,∴,∴DP=1,∴OP=OD﹣DP=3,∴t=3,∴P(0,3),设Q(m,0),∵B(3,4),∴PQ2=m2+9,BQ2=(m﹣3)2+16,∵四边形PQBR为菱形,∴PQ=BQ,∴m2+9=(m﹣3)2+16,∴m=,即Q(,0).11、知在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=2,AB=4,BC=6.(1)如图1,P为AB边上一点,以PD,PC为边作平行四边形PCQD,过点Q作QH⊥BC,交BC的延长线于H.求证:△ADP≌△HCQ;(2)若P为AB边上任意一点,延长PD到E,使DE=PD,再以PE,PC为边作平行四边形PCQE.请问对角线PQ的长是否存在最小值?如果存在,请求出最小值;如果不存在,请说明理由.(3)如图2,若P为DC边上任意一点,延长PA到E,使AE=nPA(n为常数),以PE,PB为边作平行四边形PBQE.请探究对角线PQ的长是否也存在最小值?如果存在,请求出最小值;如果不存在,请说明理由.解:(1)∵AD∥BC,∴∠ADC=∠DCH,∴∠ADP+∠PDC=∠DCQ+∠QCH,∵四边形PCQD是平行四边形,∴PD∥CQ,PD=CQ,∴∠PDC=∠DCQ,∴∠ADP=∠QCH,在△ADP和△HCQ中,,∴△ADP≌△HCQ(AAS);(2)存在最小值,最小值为10,如图1,作QH⊥BC,交BC的延长线于H,设PQ与DC相交于点G,∵PE∥CQ,∴△DPG∽△CQG,∴==,由(1)可知,∠ADP=∠QCH,∴Rt△ADP∽Rt△QCH,∴==,∴CH=2AD=4,∴BH=BC+CH=6+4=10,∴当PQ⊥AB时,PQ的长最小,即为10;(3)存在最小值,最小值为(n+4),如图2,作QH∥DC,交CB的延长线于H,作CK⊥CD,交QH的延长线于K,∵PE∥BQ,AE=nPA,∴==,∵AD∥BC,∴∠ADP+∠DCH=90°,∵CD∥QK,∴∠QHC+∠DCH=180°,∴∠QHC=∠ADQ,∵∠PAD+∠PAG=∠QBH+∠QBG=90°,∠PAG=∠QBG,∴∠PAD=∠QBH,∴△ADP∽△BHQ,∴==,∴BH=2n+2,∴CH=BC+BH=6+2n+2=2n+8,过点D作DM⊥BC于M,又∠DAB=∠ABM=90°,∴四边形ABMD是矩形,∴BM=AD=2,DM=AB=4,∴MC=BC﹣BM=6﹣2=4=DM,∴∠DCM=45°,∴∠HCK=45°,∴CK=CH•cos45°=(2n+8)=(n+4),∴当PQ⊥CD时,PQ的长最小,最小值为(n+4).。
北师大版八年级下册数学第六章平行四边形含辅助线证明题—截长补短类 训练
北师大版数学八年级下册第六章平行四边形含辅助线证明题——截长补短类1.在▱ABCD中,AE⊥BC于点E,F为AB边上一点,连接CF,交AE于点G,CF=CB=AE.(1)若AB=2√2,BC=√7,求CE的长;(2)求证:BE=CG-AG.2.在平行四边形ABCD中,以边AD为边在平行四边形内作等边△ADE,连接BE.(1)如图1,若点E在对角线BD上,且∠DAB=75°,AB=√6,求BE的长;(2)如图2,若点F是BE的中点,且CF⊥BE,过点E作MN∥CF,分别交AB,CD于点M,N,求证:DN=CN+EN.3.如图,在▱ABCD中,AE⊥BC,垂足为E,AE=CE.BF⊥AC,垂足为F,分别与AE,AD交于点G,H.(1)若AG=GE=BE=1,求▱ABCD的面积;(2)若CH平分∠BCD,求证:BC=AG+CH.4.已知在▱ABCD中,AE⊥CD,且AB=AE,F为AE上一点,且BF平分∠ABC,(1)若∠ABC=60°,AB=√3,求EF的长;(2)求证:AF+DE=BC.5.在平行四边形ABCD中,E为对角线AC上任意一点,连接BE(1)如图①所示,若AB=BE,AC=BC,∠BAC=75°,AB=2√2,求平行四边形ABCD的面积;(2)如图②所示,延长BE至F,使得EF=EB,连接CF,FD,求证:CE=AE+FD.6.在平行四边形ABCD中,连接BD,过点B作BE⊥BD于点B交DA的延长线于点E,过点B作BG⊥CD于点G.(1)如图1,若∠C=60°,∠BDC=75°,BD=6√2,求AE的长度;(2)如图2,点F为AB边上一点,连接EF,过点F作FH⊥FE于点F交GB的延长线于点H,在△ABE的异侧,以BE为斜边作Rt△BEQ,其中∠Q=90°,若∠QEB=∠BDC,EF=FH,求证:BF+BH=BQ.7.在平行四边形ABCD中,以AB为边作等边△ABE,点E在CD上,以BC为边作等边△BCF,点F在AE上,点G在BA延长线上且FG=FB.(1)若CD=6,AF=3,求△ABF的面积;(2)求证:BE=AG+CE.8.如图,在▱ABCD中,点F是对角线BD上一点,且满足AB=AF,过点F作EG交AD于E,交BC于G,作AH⊥BC于点H,交BD于M.(1)若F为MD中点,AF=2,AM=√3,求BC的长度;(2)若∠ABH=∠AFE,求证:BH+FG=HG.9.如图,平行四边形ABCD中,AB∥CD,AD∥BC,点G是线段BC的中点,点E是线段AD上的一点,点F是线段AB延长线上一点,连接DF,且∠ABE=∠CDG=∠FDG.(1)∠A=45°,∠ADF=75°,CD=3+√3,求线段BC的长;(2)求证:AB=BF+DF.10.如图,△ABC的高AD与中线BE相交于点F,过点C作BE的平行线,过点F作AB的平行线,两平行线相交于点G,连接BG,FG.(1)若AE=2.5,CD=3,BD=2,求AB的长;(2)若∠CBE=30°,求证:CG=AD+EF.11.如图,在□ABCD中,E为BC边的中点,连接AE,F为CD边上一点,且满足∠DFA=2∠BAE.(1)若∠D=100°,∠DAF=30°,求∠FAE的大小;(2)求证:AF=CD+CF.12.已知在平行四边形ABCD中,过点D作DE⊥BC于点E,且AD=DE.连接AC交DE于点F,作DG⊥AC于点G.(1)如图1,若EFDF =12,AF=√13,求DG的长;(2)如图2,作EM⊥AC于点M,连接DM,求证:AM-EM=2DG.13.如图,在平行四边形ABCD中,AE⊥BC于点E,AE=AD,EG⊥AB于点G,延长GE、DC交于点F,连接AF.(1)若BE=2EC,AB=√13,求AD的长;(2)请猜想线段EG、BG、FC之间的等量关系并证明.14.如图,已知平行四边形ABCD中,DE⊥BC于点E,DH⊥AB于点H,AF平分∠BAD,分别交DC、DE、DH于点F、G、M,且DE=AD,CE=3,AB=5.(1)求线段CF的长度;(2)求证:AB=DG+CE.15.如图所示,在平行四边形ABCD中,∠DAC=60°,点E是BC边上一点,连接AE,AE=AB,点F是对角线AC边上一动点,连接EF.(1)如图1,若点F与对角线交点O重合,已知BE=4,OC:EC=5:3,求AC的长度;(2)如图2,若EC=FC,点G是AC边上一点,连接BG、EG,已知∠AEG=60°,∠AGB+∠BCD=180°,求证:BG+EG=DC.16.如图所示,平行四边形ABCD和平行四边形CDEF有公共边CD,边AB和EF在同一条直线上,AC⊥CD且AC=AF,过点A作AH⊥BC交CF于点G,交BC于点H,连接EG.(1)若AE=2,CD=5,求△BCF的周长;(2)求证:BC=AG+EG.。
八年级上册数学几何辅助线经典题
八年级上册数学几何辅助线经典题一、概述在数学几何学科中,辅助线是解决问题的重要方法之一。
在八年级上册数学教材中,有许多经典的数学几何辅助线题目,通过这些题目的练习,可以帮助学生更好地掌握辅助线的运用方法,提高解题能力。
本文将针对八年级上册数学几何辅助线经典题进行详细介绍和解析。
二、题目一:相似三角形的辅助线应用题目描述:如图所示,∠ABC=∠ACD=90°,AB=4cm,AC=6cm,CD=9cm,求AD的长度。
解析:根据题目给出的信息,我们可以通过绘制辅助线来解决这道题。
连接BD并延长至E点,使得BE=BC。
接下来,连接AE,可得到相似三角形ABE与ACD。
根据相似三角形的性质,我们可以得出以下等式:AB/AC=BE/AD,即4/6=4/(4+AD)。
通过解方程,可以求得AD=8cm。
三、题目二:三角形中的中位线问题题目描述:如图所示,△ABC中,D为AB的中点,E为AC的中点,连接DE,求证:DE//BC。
解析:这道题目考察了中位线的性质和应用。
根据△ABC的性质,可以得出AD=DC,AE=EB,通过连接DE可以得到四边形ADBE。
根据四边形的性质,可以得出ADBE是一个平行四边形,而平行四边形的对角线互相平分,因此DE//BC。
四、题目三:正方形中的选点问题题目描述:如图所示,ABCD为正方形,E为BC的中点,连接AE,求证:AE⊥CD。
解析:这道题目是典型的正方形中的选点问题。
首先根据正方形的性质可以得出AB⊥BC,BC⊥CD,AD⊥DC,因此AD//BC。
接下来连接AE,并可得到△ADE与△CDE,由△ADE≌△CDE,可得出AE⊥CD。
五、结语通过以上三道典型的数学几何辅助线经典题目的解析,我们可以看到辅助线在解决问题中的重要作用。
通过练习和掌握这些经典题目,不仅可以提高学生的数学运算能力,还可以加深对数学几何知识的理解。
希望学生能够在课堂上认真学习,多加练习,提高自己的解题能力,取得好成绩。
2020春浙教版八年级数学下册课件:四边形中常用辅助线专题训练(共43张PPT)
(2)作 AH⊥BD 于点 H,由题意知∠AGB=60°,
∠ABG=45°,∴△ABH 为等腰直角三角形,
△AGH 为含 30°角的直角三角形,∵AB=1,
∴AH=BH=
2 2
,HG=
6 6
,∴BG=
2 2
+
6 6
.
14.在正方形ABCD中,对角线BD所在的直线 上有两点E,F满足BE=DF,连接AE,AF, CE,CF,如图所示. (1)求证:△ABE≌△ADF; (2)试判断四边形AECF的形状, 并说明理由.
8.如图,点E,F,G,H分别在矩形ABCD的 边AB,BC,CD,DA(不包括端点)上运动,且 满足AE=CG,AH=CF. (1)求证:△AEH≌△CGF; (2)试判断四边形EFGH的形状,并说明理由.
(3)请探究四边形EFGH的周长一半与矩形 ABCD一条对角线长的大小关系,并说明理由 .
14.证明:(1)∵正方形ABCD,∴AB=AD, ∴∠ABD=∠ADB,∴∠ABE=∠ADF,可证 △ABE≌△ADF(SAS);
(2)连接AC,四边形AECF是菱形. 理由:∵正方形ABCD,∴OA=OC, OB=OD,AC⊥EF,∴OB+BE=OD+DF, 即OE=OF,∵OA=OC,OE=OF, ∴四边形AECF是平行四边形,∵AC⊥EF, ∴四边形AECF是菱形.
八年级数学(下)——测试卷(二十四)
四边形中常用辅助线专题训练
一、平行四边形有关的辅助线作法 1.如图,已知点O是平行四边形ABCD的对角 线AC的中点,四边形OCDE是平行四边形. 求证:OE与AD互相平分.
1.证明:连结AE、OD, 因为四边形OCDE是平行四边形, 所以OC∥DE,OC=DE,因为O是AC的中点 ,所以AO∥ED,AO=ED,所以四边形 AODE是平行四边形,所以AD与OE互相平分 .
四边形辅助线的经典例题
四边形辅助线的经典例题1.问题描述在几何学中,我们通常使用辅助线来帮助解决问题,特别是在研究四边形时。
本文将介绍一些经典的四边形辅助线例题,并提供解答和解题思路。
2.题目一题目描述如图所示,在四边形A BC D中,连结A C和B D的交点为P。
证明:四边形AB CD是平行四边形的充分必要条件是A P=CP。
A_______B||||D__|_______|__C解答和解题思路解答设四边形AB CD为平行四边形,即AB∥CD,AD∥B C。
通过观察可以发现,△A PC与△CP D相似(共边、共角、共角),因此我们有:A P/P C=AC/C D=AB/BC同理,△AP B与△B CP相似,可得:A P/P B=AB/B C=AC/CD由上述两个等式可知:A P/P C=AP/P B即A P=CP,得证。
解题思路在证明这个结论时,我们需要利用平行四边形的性质和相似三角形的性质。
通过观察和推理,我们可以发现△A P C与△C PD相似,△A PB与△B CP相似。
利用相似三角形的性质,我们可以得出A P=CP的结论。
3.题目二题目描述如图所示,在四边形A BC D中,连结A C和B D的交点为P。
证明:当且仅当四边形AB CD的对角线互相平分时,四边形AB CD为矩形。
A_______B||||D__|_______|__C解答和解题思路解答设四边形AB CD的对角线AC和B D相交于P点。
先证明四边形A BC D 是矩形的充分条件是A P=CP且B P=DP。
由题意可知,四边形A BC D是矩形,则A B∥C D且AD∥B C。
根据平行线性质,我们可以得到以下结论:A D/D C=AP/P C(1)A B/B C=BP/P D(2)由(1)式得到A P/PC=A D/DC,即AP/P C=A D/B D,再结合(2)式得到:A P/P C=AD/B D=AB/BD=AB/B C即A P/PC=A B/BC,从而得到AP=C P。
四边形辅助线练习题
1.如图1,在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=BC.求证:∠A=∠B.2.已知:如图2,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=60°,AD=BC=DC.3.已知:如图3,在梯形ABCD中,AB∥CD,AC=BD.求证:梯形ABCD是等腰梯形.4.已知:如图4,在梯形ABCD中,AD∥BC,E是CD的中点,且AE⊥BE.求证:AD+BC=AB.5.已知:如图5,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,M 、N 分别是BD 、AC 的中点.证:MN ∥BC ,MN =12(BC -AD ).6.已知:如图6,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AD +BC =AB ,E 是CD 的中点.求证:AE ⊥BE .7.已知:如图7,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,∠A +∠B =90°,M 、N 分别是DC 、AB 的中点.求证:MN =12(AB -CD ).8.已知等腰梯形的一个内角为60°,它的上底是3cm,腰长是4cm,求下底的长。
9.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=∠BCD=60°,AD+BC=30,BD平分∠ABC,求梯形的周长.10.如图,四边形ABCD中,AC=a,BD=b,且AC⊥BD,顺次连接四边形ABCD各边中点,得到四边形A1B1C1D1各边中点,再顺次连接四边形A1B1C1D1各边中点,得到四边形A2B2C2D2……,如此进行下去,得到四边形A n B n C n D n,求证下列结论:①四边形A4B4C4D4是菱形;②四边形A5B5C5D5的周长是;③四边形A n B n C n D n的面积是。
11.如图,过正方形ABCD的顶点B作BE∥CA,且作AE=AC又CF∥AE,求证∠BCF=1∠AEB212.如图,在四边形ABCD中,AB=CD,M,N,P,Q分别是AD,BC,BD,AC的中点.求证:MN与PQ互相垂直平分1.如图1,在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=BC.求证:∠A=∠B.证明:分别过D、C作AB的垂线,垂足分别为E、F.∵AB∥CD,∴DE=CF.又AD=BC,∴Rt△ADE全等于Rt△BCF.∴∠A=∠B.2.已知:如图2,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=60°,AD=BC=DC.求证:AB=2CD.证明:过D作DE∥CB,交AB于E.∵AB平行于CD,且BC=DC,∴四边形DEBC是菱形.∴DE=BC=AD.又∠A=60°,∴△DAE为等边三角形.∴AE=DE,又DE=EB=CD,∴AE=EB=CD,∴AB=2CD.3.已知:如图3,在梯形ABCD中,AB∥CD,AC=BD.求证:梯形ABCD 是等腰梯形.证明:过D作DE∥CA,交BA延长线于E.则四边形DEAC是平行四边形.∴DE=AC=DB,∴∠E=∠DBA.又∠CAB=∠E,∴∠DBA=∠CAB.于是,可得△DAB≌△CBA,∴AD=BC,∴梯形ABCD是等腰梯形.4.已知:如图4,在梯形ABCD中,AD∥BC,E是CD的中点,且AE⊥BE.求证:AD+BC=AB.证明:取AB的中点F,连结FE.则AD+BC=2EF,∵∠AEB=90°,∴AB=2EF.∴AD+BC=AB.5.已知:如图5,在梯形ABCD中,AD∥BC,M、N分别是BD、AC的中点.求证:MN∥BC,MN=12(BC-AD).证明:连结并延长AM,交BC于E.则△AMD≌△EMB.∴AM=ME,AD=BE,又N是AC的中点,∴MN=12 EC,故MN∥BC , MN=12(BC-AD).6.已知:如图6,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD+BC=AB,E是CD的中点.求证:AE⊥BE.证明:延长AE、BC相交于点F.易证△AED≌△FEC.∴AD=CF,AE=EF,∵AD+BC=AB,∴CF+BC=AB,即BF=BA.∴BE是等腰△BAF底边上的高.∴AE⊥BE.7.已知:如图7,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠A+∠B=90°,M、N分别是DC、AB的中点.求证:MN=12(AB-CD).证明:过M作ME∥DA、MF∥CB,分别交AB于E、F.则∠MEF=∠A,∠MFE=∠B.而∠A+∠B=90°,∴∠MEF+∠MFE=90°,∴∠EMF=90°,又AE=DM=MC=FB,AN=NB,∴EN=NF,MN=12 EF,即MN=12(AB-CD)8.如图,梯形ABCD中,∠B=∠C=60°,AD=3cm,AB=DC=4cm,过点A、D分别作AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为E、F则有∠BAE=∠CDF=30°,BE=FC=AB=2 cm。
平行四边形有关的常用辅助线
第一类:连结对角线,把平行四边形转化成两个全等三角形。
例1如左下图1,在平行四边形ABCD 中,点F E ,在对角线AC 上,且CF AE =,请你以F 为一个端点,和图中已标明字母的某一点连成一条新线段,猜想并证明它和图中已有的某一条线段相等(只需证明一条线段即可)⑴连结BF ⑵DE BF =⑶证明:连结DF DB ,,设AC DB ,交于点O ∵四边形A B为平行四边形∴OB DO OC AO ==,∵FC AE = ∴FC OC AE AO -=- 即OF OE = ∴四边形EBFD 为平行四边形 ∴DE BF =图2图1ECAAB第二类:平移对角线,把平行四边形转化为梯形。
例2如右图2,在平行四边形ABCD 中,对角线AC 和BD 相交于点O ,如果12=AC ,10=BD ,m AB =,那么m 的取值范围是()A 111<<mB 222<<m C 1210<<mD 65<<m解:将线段DB 沿DC 方向平移,使得CE DB =,BE DC =,则有四边形C D B E 为平行四边形,∵在A C E ∆中, 12=AC ,10==BD CE ,m AB AE 22==∴101221012+<<-m ,即2222<<m 解得111<<m故选A第三类:过一边两端点作对边的垂线,把平行四边形转化为矩形和直角三角形问题。
例3已知:如左下图3,四边形ABCD 为平行四边形 求证:222222DA CD BC AB BD AC +++=+证明:过D A ,分别作BC AE ⊥于点E ,BC DF ⊥的延长线于点F ∴BC BE BC AB BE BC BE AB CE AE AC ⋅-+=-+-=+=2)(22222222CF BC BC CD CF BC CF CD BF DF BD ⋅++=++-=+=2)()(22222222则BE BC CF BC DA CD BC AB BD AC⋅-⋅++++=+22222222∵四边形ABCD 为平行四边形 ∴AB ∥CD 且CD AB =,BC AD =∴DCF ABC ∠=∠ ∵090=∠=∠DFC AEB∴DCF ABE ∆≅∆ ∴CF BE = ∴222222DA CD BC AB BD AC+++=+图4图3KCFBB第四类:延长一边中点与顶点连线,把平行四边形转化为三角形。
初中数学四边形提高练习(辅助线)
四边形 常见辅助线 提高【题型一】若一个四边形的一组对角为直角,且其中一个直角的两边相等,则可以作两条垂线,可以构造出一个正方形其实,这个图也可以看做是把AND 旋转以后得到的正方形,应用举例1.如图,四边形AB CD 中,AB =BC,∠ABC =∠CD A=90°,BE ⊥AD 于点E ,且四边形AB CD 的面积为8,则BE =( )A .2ﻩﻩB.3ﻩ C .ﻩD .发散思维:也可以连接BD ,旋转BD C会得到一个什么形?2.如图,在四边形ABCD 中,∠A=90°,∠ABC 与∠ADC 互补.(1)求∠C 的度数;(2)若BC >CD 且AB =AD ,请在图5上画出一条线段,把四边形ABC D分成两部分,使得这两部分能够重新拼成一个正方形,并说明理由;(3)若C D=6,BC =8,S 四边形ABC D=49,求AB 的值.3.在△AB C中,∠ACB 为锐角,动点D (异于点B )在射线BC 上,连接AD ,以AD 为边在A D的右侧作正方形ADE F,连接CF .DCB A(1)若A B=AC ,∠BAC =90°那么①如图一,当点D 在线段BC 上时,线段CF 与BD之间的位置、大小关系是 (直接写结论)②如图二,当点D 在线段BC 的延长线上时,①中的结论是否仍然成立?请说明理由。
(2)若AB ≠AC ,∠BAC ≠90°。
点D在线段BC 上,那么当∠ACB 等于多少度时,线段CF 与BD 之间的位置关系仍然成立。
请画出相应图形,并说明理由。
图(一) 图(二)【题型二】四边形一边上的动点到两对角线距离之和1.已知正方形ABC D的边长为a ,两条对角线A C、BD 相交于点O,P 是射线A B上任意一点,过P点分别作直线AC 、BD 的垂线PE 、PF ,垂足为E 、F.(1)如图1,当P 点在线段AB上时,求PE+P F的值.(2)如图2,当P点在线段AB 的延长线上时,求PE -PF 的值.2.如图,矩形ABCD 的两边AB =3,B C=4,P 是AD 上任一点,PE ⊥AC于点E ,PF ⊥BD 于点F。
初中几何辅助线——四边形辅助线大全
初中几何辅助线——四边形辅助线大全题型1.平行四边形的两邻边之和等于平行四边形周长的一半.例1已知,□ABCD的周长为60cm,对角线AC、BD相交于点O,△AOB的周长比△BOC的周长多8cm,求这个四边形各边长.解:∵四边形ABCD为平行四边形∴AB = CD,AD = CB,AO = CO∵AB+CD+DA+CB = 60AO+AB+OB-(OB+BC+OC) = 8∴AB+BC = 30,AB-BC =8∴AB = CD = 19,BC = AD = 11答:这个四边形各边长分别为19cm、11cm、19cm、11cm.题型 2.平行四边形被对角线分成四个小三角形,相邻两个三角形周长之差等于邻边之差.(例题如上)题型3.有平行线时常作平行线构造平行四边形.例2已知,如图,Rt△ABC,∠ACB = 90o,CD⊥AB于D,AE平分∠CAB交CD于F,过F 作FH∥AB交BC于H求证:CE = BH证明:过F作FP∥BC交AB于P,则四边形FPBH 为平行四边形∴∠B =∠FP A,BH = FP∵∠ACB = 90o,CD⊥AB∴∠5+∠CAB = 45o,∠B+∠CAB = 90o∴∠5 =∠B∴∠5 =∠FP A又∵∠1 =∠2,AF = AF∴△CAF≌△P AF∴CF = FP∵∠4 =∠1+∠5,∠3 =∠2+∠B∴∠3 =∠4∴CF = CE∴CE = BH练习:已知,如图,AB∥EF∥GH,BE = GC求证:AB = EF+GH54321PHFEDCB AGHFEB AC题型4.有以平行四边形一边中点为端点的线段时常延长此线段.例3已知,如图,在□ABCD中,AB = 2BC,M为AB中点求证:CM⊥DM证明:延长DM、CB交于N∵四边形ABCD为平行四边形∴AD = BC,AD∥BC∴∠A = ∠NBA∠ADN=∠N又∵AM = BM∴△AMD≌△BMN∴AD = BN∴BN = BC∵AB = 2BC,AM = BM∴BM = BC = BN∴∠1 =∠2,∠3 =∠N∵∠1+∠2+∠3+∠N = 180o,∴∠1+∠3 = 90o∴CM⊥DM题型5.平行四边形对角线的交点到一组对边距离相等.例4如图:OE=OF题型 6.平行四边形一边(或这边所在的直线)上的任意一点与对边的两个端点的连线所构成的三角形的面积等于平行四边形面积的一半.例5如图:S△BEC= 12S□ABCD题型7.平行四边形内任意一点与四个顶点的连线所构成的四个三角形中,不相邻的两个三角形的面积之和等于平行四边形面积的一半.例6如图:S△AOB+S△DOC= S△BOC+S△AOD = 12S□ABCDEDCBAODCBA321NM BAD CFEODCBA题型8.任意一点与同一平面内的矩形各点的连线中,不相邻的两条线段的平方和相等. 例7如图:AO 2+OC 2 = BO 2 +DO 2题型9.平行四边形四个内角平分线所围成的四边形为矩形.例8如图:四边形GHMN 是矩形(题型5~题型9请自己证明)题型10.有垂直时可作垂线构造矩形或平行线.例9已知,如图,E 为矩形ABCD 的边AD 上一点,且BE = ED ,P 为对角线BD 上一点,PF ⊥BE 于F ,PG ⊥AD 于G 求证:PF +PG = AB证明:证法一:过P 作PH ⊥AB 于H ,则四边形AHPG 为矩形∴AH = GP PH ∥AD ∴∠ADB =∠HPB∵BE = DE ∴∠EBD = ∠ADB ∴∠HPB =∠EBD 又∵∠PFB =∠BHP = 90o∴△PFB ≌△BHP∴HB = FP∴AH +HB = PG +PF 即AB = PG +PF证法二:延长GP 交BC 于N ,则四边形ABNG 为矩形,(证明略)NP H G FE D C B AN M HG DCBAA DC B OO B CD A题型11.直角三角形常用辅助线方法⑴作斜边上的高例10已知,如图,若从矩形ABCD的顶点C作对角线BD的垂线与∠BAD的平分线交于点E 求证:AC = CE证明:过A作AF⊥BD,垂足为F,则AF∥EG∴∠F AE = ∠AEG∵四边形ABCD为矩形∴∠BAD = 90o OA = OD∴∠BDA =∠CAD∵AF⊥BD∴∠ABD+∠ADB= ∠ABD+∠BAF= 90o∴∠BAF =∠ADB =∠CAD∵AE为∠BAD的平分线∴∠BAE =∠DAE∴∠BAE-∠BAF =∠DAE-∠DAC即∠F AE =∠CAE∴∠CAE =∠AEG∴AC = EC⑵作斜边中线,当有下列情况时常作斜边中线①有斜边中点时例11已知,如图,AD、BE是△ABC的高,F是DE的中点,G是AB的中点求证:GF⊥DE证明:连结GE、GD∵AD、BE是△ABC的高,G是AB的中点∴GE = 12AB,GD =12AB∴GE = GD∵F是DE的中点∴GF⊥DE②有和斜边倍分关系的线段时例12已知,如图,在△ABC中,D是BC延长线上一点,且DA⊥BA于A,AC = 12 BD求证:∠ACB = 2∠B证明:取BD中点E,连结AE,则AE = BE = 12 BD∴∠1 =∠BGOFEDCBAFEDCBA∵AC =12BD ∴AC = AE∴∠ACB =∠2 ∵∠2 =∠1+∠B ∴∠2 = 2∠B ∴∠ACB = 2∠B题型12.正方形一条对角线上一点到另一条对角线上的两端距离相等.例13已知,如图,过正方形ABCD 对角线BD 上一点P ,作PE ⊥BC 于E ,作PF ⊥CD 于F 求证:AP = EF证明:连结AC 、PC∵四边形ABCD 为正方形∴BD 垂直平分AC ,∠BCD = 90o∴AP = CP∵PE ⊥BC ,PF ⊥CD ,∠BCD = 90o ∴四边形PECF 为矩形 ∴PC = EF ∴AP = EF 题型13.有正方形一边中点时常取另一边中点.例14已知,如图,正方形ABCD 中,M 为AB 的中点,MN ⊥MD ,BN 平分∠CBE 并交MN 于N求证:MD = MN证明:取AD 的中点P ,连结PM ,则DP = P A =12AD ∵四边形ABCD 为正方形 ∴AD = AB , ∠A =∠ABC = 90o∴∠1+∠AMD = 90o ,又DM ⊥MN ∴∠2+∠AMD = 90o ∴∠1 =∠2 ∵M 为AB 中点∴AM = MB = 12AB∴DP = MB AP = AM ∴∠APM =∠AMP = 45o ∴∠DPM =135o ∵BN 平分∠CBE ∴∠CBN = 45o∴∠MBN =∠MBC +∠CBN = 90o +45o = 135o 即∠DPM =∠MBN ∴△DPM ≌△MBN21EDCBAP F ED CB A21P NEDCA∴DM = MN注意:把M 改为AB 上任一点,其它条件不变,结论仍然成立。
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四边形辅助线分类练习题(7)
一、
和平行四边形有关的辅助线作法
1.利用一组对边平行且相等构造平行四边形
例1 如图1,已知点O 是平行四边形ABCD 的对角线AC 的中点,四边形OCDE 是平行四边形. 求证:OE 与AD 互相平分.
2.利用两组对边平行构造平行四边形
例2 如图2,在△ABC 中,E 、F 为AB 上两点,AE=BF ,ED//AC ,FG//AC 交BC 分别为D ,G.求证:ED+FG=AC.
3.利用对角线互相平分构造平行四边形
例3 如图3,已知AD 是△ABC 的中线,BE 交AC 于E ,交AD 于F ,且AE=EF.求证
BF=AC.
二、和菱形有关的辅助线的作法
和菱形有关的辅助线的作法主要是连接菱形的对角线,借助菱形的判定定理或性质定定理解决问题.
例4 如图5,在△ABC 中,∠ACB=90°,∠BAC 的平分线交BC 于点D ,E 是AB 上一点,且AE=AC ,EF//BC 交AD 于点F , 求证:四边形CDEF 是菱形.
例5如图6,四边形ABCD 是菱形,E 为边AB 上一个定点,F 是AC 上一个动点,求证EF+BF 的最小值等于DE 长. 三、
与矩形有辅助线作法
和矩形有关的题型一般有两种:(1)计算型题,
一般通过作辅助线构造直角三角形借助勾股定理解决问题;(2)证明或探索题,一般连结矩形的对角线
例6 如图7,已知矩形ABCD 内一点,PA=3,PB=4,PC=5.求 PD 的长
.
例7如图8,过正方形ABCD 的顶点B 作BE//AC ,且AE=AC ,又CF//AE.
求证:∠BCF=21
∠AEB.
五、
与梯形有关的辅助线的作法
和梯形有关的辅助线的作法是较多的.主要涉及以下几种类型:(1)作一腰的平行线构造平行四边形和特殊三角形;(2)作梯形的高,构造矩形和直角三角形;(3)作一对角线的平行线,构造直角三角形和平行四边形;(4) 延长两腰构成三角形;(5)作两腰的平行线等.
例8 已知,如图9,在梯形ABCD 中,AD//BC ,AB=AC ,∠BAC=90°,BD=BC ,BD 交AC 于点0.求证:CO=CD.
例9 如图10,在等腰梯形ABCD 中,AD//BC ,AC ⊥BD ,AD+BC=10,DE ⊥BC 于E.求DE 的长.
六、 和中位线有关辅助线的作法
例10 如图11,在四边形ABCD 中,AC 于BD 交于点0,AC=BD ,E 、F 分别是AB 、CD 中点,EF 分别交AC 、BD 于点H 、G.求证:OG=OH.。