初二數學,老師:巧用等腰三角形性質和輔助線,解決經典幾何難題

2020-12-11 陳老師初中數理化

等腰三角形的性質是初二數學的重要知識點,也是數學中考的常考題型,本文就例題詳細解析這類題型的解題思路和輔助線作法,希望能給初二學生的數學學習帶來幫助。

例題1

如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,∠ABC=45°,D為BC的中點,CE⊥AD於點E,其延長線交AB於點F,連接DF,求證:∠ADC=∠BDF。

解題過程:

作∠ACB的平分線CG,交AD於點G

根據題目中的條件:CG為∠ACB的平分線,∠ACB=90°,則∠DCG=∠ACG=∠ACB/2=45°;

根據題目中的條件:∠ACB=90°,∠ABC=45°,∠ACB+∠ABC+∠BAC=180°,則∠BAC=45°;

根據等角對等邊性質結論:∠ABC=45°,∠BAC=45°,則AC=BC;

根據題目中的條件:CE⊥AD,則∠AEC=90°;

根據題目中的條件和結論:∠AEC=90°,∠AEC+∠CAE+∠ACE=180°,則∠CAE+∠ACE=90°;

根據題目中的條件:∠ACB=90°,∠ACB=∠ACE+∠BCF,則∠ACE+∠BCF=90°;

根據結論:∠CAE+∠ACE=90°,∠ACE+∠BCF=90°,則∠CAE=∠BCF;

根據題目中的條件和結論:∠ABC=45°,∠ACG=45°,則∠ACG=∠ABC;

根據全等三角形的判定和結論:兩組角及其夾邊分別相等的兩個三角形全等,∠CAE=∠BCF,AC=BC,∠ACG=∠ABC,則△ACG≌△BCF;

根據全等三角形的性質和結論:全等三角形的對應邊相等,△ACG≌△BCF,則CG=BF;

根據題目中的條件:D為BC的中點,則CD=BD;

根據結論:∠DCG=45°,∠ABC=45°,則∠DCG=∠ABC;

根據全等三角形的判定和結論:兩組邊及其夾角分別相等的兩個三角形全等,CG=BF,∠DCG=∠ABC,CD=BD,則△ACG≌△BCF;

根據全等三角形的性質和結論:全等三角形的對應角相等,△ACG≌△BCF,則∠ADC=∠BDF。

例題2

如圖,在△ABC中,CD,BE分別是邊AB,AC上的高,M,N分別是線段BC,DE的中點。

(1)求證:MN⊥DE;

(2)連接DM,ME,猜想∠BAC與∠DME之間的關係,並寫出推理過程。

1、證明:MN⊥DE

連接MD,ME

根據題目中的條件:CD,BE分別是邊AB,AC上的高,則∠CDB=∠BED=90°;

根據題目中的條件:M,N分別是線段BC,DE的中點,則BM=CM,DN=EN;

根據直角三角形的性質和結論:直角三角形斜邊上的中線等於斜邊的一半,∠CDB=∠BED=90°,BM=CM,則DM=BM=BC/2,EM=CM=BC/2;

根據結論:DM=BC/2,EM=BC/2,則DM=EM,即△DME為等腰三角形;

根據等腰三角形的性質和結論:等腰三角形底邊上的中線也是底邊上的高,△DME為等腰三角形,N是線段DE的中點,則MN⊥DE。

2、證明∠BAC與∠DME之間的關係

根據等邊對等角性質和結論:DM=BM,DN=EN,則∠MBD=∠MDB,∠MCE=∠MEC;

根據題目中的條件和結論:∠MBD=∠MDB,∠MBD+∠MDB+∠BMD=180°,則∠BMD=180°-2∠MBD;

根據題目中的條件和結論:∠MCE=∠MEC,∠MCE+∠MEC+∠CME=180°,則∠CME=180°-2∠MCE;

根據題目中的條件和結論:∠BMD=180°-2∠MBD,∠CME=180°-2∠MCE,∠BMD+∠CME+∠DME=180°,則∠DME=180°-(∠BMD+∠CME)=2(∠MBD+∠MCE)-180°;

根據題目中的條件:∠BAC+∠MBD+∠MCE=180°,則∠MBD+∠MCE=180°-∠BAC;

根據結論:∠DME=2(∠MBD+∠MCE)-180°,∠MBD+∠MCE=180°-∠BAC,則∠DME=180°-2∠BAC。

結語

等腰三角形的性質應用相當廣泛,只要認真審題,合理添加輔助線,構造出等腰三角形,並結合全等三角形、直角三角形的性質,就可以輕鬆應對幾何證明難題。

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