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1、特殊平行四边形-作辅助线添加辅助线解特殊四边形 特殊四边形主要包括平行四边形、矩形、菱形、正方形和梯形.在解决一些和四边形有关的问题时往往需要添加辅助线.下面介绍一些辅助线的添加方法.知识点一:平行四边形有关的辅助线作法第一类:连结对角线,把平行四边形转化成两个全等三角形。例1如图,在平行四边形中,点在对角线上,且,请你以为一个端点,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,在平行四边形中,对角线和相交于点O,如果,那么的取值范围是( )A B C D第三类:过一边两端点作对边的垂线,把平行四边形转化
2、为矩形和直角三角形问题。例3已知:如图,四边形为平行四边形。求证: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。例4:已知:如图,在正方形中,分别是、的中点,与交于点,求证:证明: 第五类:延长一边上一点与一顶点连线,把平行四边形转化为平行线型相似三角形。第六类:把对角线交点与一边中点连结,构造三角形中位线例5已知:如图,在平行四边形中,,交于,求综上所述,平行四边形中常添加辅助线是:连对角线,平移对角线,延长一边中点与顶点连线等,这样可将平行四边形转化为三角形(或特殊三角形)、矩形(梯形)等图形,为证明解决问题创造条件。知识点二:和菱形有关的辅助线的作法 和菱形有关的辅助线的作法
3、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7 如图,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.分析:要证明四边形CDEF是菱形,根据已知条件,本题有量种判定方法,一是证明四边相等的四边形是菱形,二是证明对角线互相垂直平分的四边形是菱形.根据AD是BAC的平分线,AE=AC,可通过连接CE,构造等腰三角形,借助三线合一证明AD垂直CE.求AD平分CE.例8 如图,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.分析:要证明EF+B
4、F的最小值是DE的长,可以通过连结菱形的对角线BD,借助菱形的对角线互相垂直平分得到DF=BF,然后结合三角形两边之和大于第三边解决问题.说明:菱形是一种特殊的平行四边形,和菱形的有关证明题或计算题作辅助线的不是很多,常见的几种辅助线的方法有:(1)作菱形的高;(2)连结菱形的对角线.知识点三: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借助对角线相等这一性质解决问题.和矩形有关的试题的辅助线的作法较少.例9如图,已知矩形ABCD内一点,PA=3,PB=4,PC=5.求 PD的长.分析
5、:要利用已知条件,因为矩形ABCD,可过P分别作两组对边的平行线,构造直角三角形借助勾股定理解决问题.说明:本题主要是借助矩形的四个角都是直角,通过作平行线构造四个小矩形,然后根据对角线得到直角三角形,利用勾股定理找到PD与PA、PB、PC之间的关系,进而求到PD的长.知识点四:与正方形有关辅助线的作法 正方形是一种完美的几何图形,它既是轴对称图形,又是中心对称图形,有关正方形的试题较多.解决正方形的问题有时需要作辅助线,作正方形对角线是解决正方形问题的常用辅助线.例10如图,过正方形ABCD的顶点B作BE/AC,且AE=AC,又CF/AE.求证:BCF=AEB.分析:由BE/AC,CF/AE
6、,AE=AC,可知四边形AEFC是菱形,作AHBE于H,根据正方形的性质可知四边形AHBO是正方形,从AH=OB=AC,可算出E=ACF=30,BCF=15.说明:本题是一道综合题,既涉及正方形的性质,又涉及到菱形的性质.通过连接正方形的对角线构造正方形AHBO,进一步得到菱形,借助菱形的性质解决问题.知识点五: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11 已
7、知,如图,在梯形ABCD中,AD/BC,AB=AC,BAC=90,BD=BC,BD交AC于点0.求证:CO=CD.分析:要证明CO=CD,可证明COD=CDO,由于已知BAC=90,所以可通过作梯形高构造矩形,借助直角三角形的性质解决问题.说明:在证明线段相等时,一般利用等角对等边来证明,本题作梯形的高将梯形转化为矩形和直角三角形,进而根据直角三角形知识解决.例12 如图,在等腰梯形ABCD中,AD/BC,ACBD,AD+BC=10,DEBC于E.求DE的长.分析:根据本题的已知条件,可通过平移一条对角线,把梯形转化为平行四边形和直角三角形,借助勾股定理解决.说明:当有对角线或垂直成梯形时,常作梯形对角线的平行线,构造平行四边形,等腰三角形或直角三角形来解决.知识点六:和中位线有关辅助线的作法例13 如图,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.分析:欲证0G=OH,而OG、OH为同一个三角形的两边,又E、F分别是AB、CD中点,所以可试想作辅助线,构造三角形中位线解决问题.说明:遇中点,常作中位线,借助中位线的性质解题.