全等三角形、等腰三角形、直角三角形綜合訓練——補形輔助線添加思路(解析)

2021-01-14 初中數學e課
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許多幾何問題,常因圖形複雜、不規則而給解題帶來困難,這些複雜、不規則的圖形,從整體考慮,可看作某種特殊圖形的一部分,如果將它們補充完整,就可得到常見的特殊圖形,利用特殊圖形的性質轉化問題,這就是解幾何問題的補形法,常見的補形方法有:


1、將原圖形補形為最能體現相關定理、推論、公理的基本圖形,或幾何基本模型圖;

2、將原圖形補形為等腰三角形、等邊三角形、直角三角形等特殊三角形或特殊四邊形。


練習思考:


1、 如下圖,凸五邊形ABCDE中,∠A=∠B=120°,EA=AB=BC=2,CD=DE=4,則這個五邊形的面積為____.



解析:題中120°的角常可構造該角的鄰補角,進一步得到等邊三角形或含30°角的直角三角形等。

如下圖,延長EA、CB,因為∠EAB=∠CBA=120°,易證△ABF為等邊三角形,AF=BF=AB=2,所以FE=FC=4,又∠F=60°,所以△EFC為等邊三角形,三邊長均為4。

所以等邊三角形△ABF、△EFC的面積可以計算。又可證明△EFC≌△EDC,鞭打所以△EFC、△EDC的面積相等,五邊形ABCDE的面積可由△EFC面積的兩倍減去△ABF的面積求得。


2、一個六邊形的六個內角都是120°(如上圖),連續四條邊的長依次為 1,3,3,2,則這個六邊形的周長是____.


解析:如下圖所示,分別作線段AB、CD、EF的延長線和反向延長線,它們交於點分別為點G、H、I.

                       

   

因為六邊形ABCDEF的六個角都是120°,
所以六邊形ABCDEF的每一個外角的度數都是60°.
所以△AFI、△BGC、△DHE、△GHI都是等邊三角形.
所以AI=AF=3,BG=BC=1.
所以GI=GH=AI+AB+BG=3+3+1=7,

所以HI=HG=7

DE=HE=HI-EF-FI=7-2-3=2,

所以DH=DE=2,CG=BC=1

CD=HG-CG-HD=7-1-2=4.
所以六邊形的周長為3+1+4+2+2+3=15;

3、如下圖,在四邊形ABCD中,AB=BC,∠ABC=CCDA=90°,BE⊥AD於E,S四邊形ABCD=18,則BE 的長為____.



解析:過B點作BF⊥CD,與DC的延長線交於F點,

四邊形BEDF中,∠BED=∠D=∠F=90°,所以 ∠EBF= 90°

又 ∠ABC= 90°,可證得 ∠ABE=∠CBF

則有△BCF≌△BAE(AAS),

則BE=BF,S四邊形ABCD=S正方形BEDF=8,

解析:由∠BCD=90°,∠ABC= 135°,延長DC、AB交於點E,可得等腰直角三角形BCE。

進一步計算得AE=DE=4,∠E=45°

再等腰三角形EAD中,∠E=45°,故底角∠D可求。


5、如下圖,AB=12,AB⊥BC於B,BA⊥AD於A,AD=5,BC=10,E是CD的中點,求EC和AE的長.

 

解析:如下圖,過D作DF∥AB,延長CB交DF於點F,

可得∠F=90°,在Rt△DFC中,DF=AB=12,

FC=FB+BC=AD+BC=5+10=15

由勾股定理求得DC,進一步求EC。

如下圖,延長AE交BC於點G,因為E是CD的中點,

又可證AD∥BC,所以可證明△AED≌△GEC,

所以GC=AD=5,AE=GE

BG=BC-GC=10-5=5

可在Rt△ABG中求出AG的長,再求得AE.

6、如下圖,在四邊形ABCD中,AB=AD=4,∠DAB=∠BCD=90°,若四邊形ABCD的面積為12,則BC+CD=______.


解:連結DB


直角△ABD中,AB=AD=4,

∵四邊形ABCD的面積為12,

∴△BCD的面積為12-8=4,


7、如上圖,在△ABC中, AN平分∠A,AN⊥BN於N,且AB=a,AC=a+6,BC=18,則CN的取值範圍是______.


解析:如下圖,延長BN交AC於點M.

則有△ABN≌△AMN(ASA),

所以BN=MN,AM=AB=a

所以CM=AC-AM=6

在△BCM中,CM=6,BC=18,CN為BM邊上的中線,求CN的取值範圍思路如下:

延長CN到點D,使得DN=CN,又因為BN=MN

易證△BND≌△MNC(SAS)

所以DB=CM=6

在△BCD中,BC-DB<DC<BC-DB

所以18-6<DC<18+6

所以12<2CN<24

所以6<CN<12


8、如圖,在△ABC中,∠ABC=45°,點D在邊BC上,∠ADC=60°,且BD=1/2CD. 將△ACD以直線AD為軸作軸對稱變換,得到△AC』D,連結BC 』.


(1) 證明:BC 』⊥BC;

(2) 求∠C 的大小.




證明:(1)∵△AC′D是△ACD以AD為軸對稱變換得到的,

∴△AC′D≌△ACD.

有C′D=CD,∠ADC′=∠ADC=60°.

∴∠BDC′=60°.

取C′D中點P,連接BP,則可證△BDP為等邊三角形,△BC′P為等腰三角形,

∴在D BC′D中

∠C′BD=180°-∠BC′D-∠BDC′=90°,

即BC′⊥BC.

(2)解:如圖,過點A分別作BC,C′D,BC′的垂線,垂足分別為E,F,G.

∵∠ADC′=∠ADC,即點A在∠C′DC的平分線上,

∴AE=AF.

∵∠C′BD=90°,∠ABC=45°,

∴∠GBA=∠C′BC-∠ABC=45°,

即點A在∠GBC的平分線上,

∴AG=AE.

於是,AG=AF,則點A在∠GC′D的平分線上.

又∵∠BC′D=30°,有∠GC′D=150°.



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