本講首先來介紹截長補短法.主要涉及兩個經典模型.
截長補短法分為截長法和補短法,主要用於證明線段和差問題,如求一條較長線段的長度等於兩條較短線段的長度之和.
截長法:將較長的線段截取為兩段,證明截取的兩段分別與給出的兩段相等.
補短法:延長較短兩條線段中的一條,使得與較長線段相等,證明延長的那一段與另一條較短線段相等.
分析:
本題是典型的線段和差問題,有角平分線,則對應角已經相等,且角平分線可以作為公共邊,自然想到截長法.
分析:
本題還可以用補短法,且輔助線作法不唯一,如延長BE,CD交於點G.但在此選擇更符合實際情況的「補短」法.
特別提醒:
在用補短法證明∠4=∠G時,有學生會藉助AB∥CD,得內錯角相等,但在這是行不通的,因為此時還未證明B、E、G三點共線.需要通過∠1+∠3=90°,由∠CEG=∠CEB=90°得到.
分析:
本題依然是一個線段和差問題,我們可以嘗試截長法,補短法,在此分別展示.
小結:
以上兩題,我們都用截長補短法進行了證明.但是在補短法時,第二次旋轉型的全等或不太直觀,或在證明相等元素時容易出錯.
因此,當題目出現雙角平分線模型時,一般多用截長法,兩次構造翻折型全等.
認識模型:
首先,讓我們對半角模型有一個初步的認識.
半角模型是指符合
有公共頂點,
銳角等於較大角的一半,
且組成較大角的兩邊相等,
等基本條件的模型.
常通過旋轉或翻折,將角的倍數關係轉化為角的相等關係,構造全等(相似)三角形來解決.
分析:
本題是最經典的半角模型.若連接BD,其引申的結論由許多,今後會作進一步研究.這裡選取的是其中的第一個結論,還是線段和差問題.
我們先嘗試截長法,如在EF上截取EG=EB,連接AG,但此時缺乏角平分線,無法證明角等的條件,無法完成.只能選擇補短法,但能說延長EB,使EG與EF相等嗎?還是不能!因為還是缺乏角平分線.只能使BG=DF.
我們再來看一個例1的變式,還是半角模型,依舊可以使用補短法來解決.
小結:
以上兩題均為半角模型.我們採用了補短法,當然從更高的觀點上,由於這裡有「等線段,共端點」,今後也可以利用旋轉構造「手拉手模型」來完成.
目前來看,當題目中出現半角模型,一般多用補短法,先構造旋轉型全等,再構造翻折型全等.
本文轉自公眾號:積餘鼎尖數學教學,作者:張鼎文老師。
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