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判斷線段間的位置關係是初一數學的重要題型,本文就例題詳細解析這類題型的解題方法,希望能給初一學生的數學學習帶來幫助。
例題
如圖,在凸四邊形ABCD中,∠A=∠C=90°,
(1)如圖1,若DE平分∠ADC,BF平分∠ABC的鄰補角,試判斷DE與BF的位置關係,並說明理由;
(2)如圖2,若BF,DE分別平分∠ABC,∠ADC的鄰補角,試判斷DE與BF的位置關係,並說明理由。
解題過程:
1、證明:DE⊥BF
延長DE交BF於點G
根據四邊形內角和公式和題目中的條件:∠A=∠C=90°,∠A+∠C+∠ABC+∠ADC=360°,則∠ABC+∠ADC=180°;
根據題目中的條件:∠EBM為∠ABC的鄰補角,則∠EBM+∠ABC=180°;
根據結論:∠ABC+∠ADC=180°,∠EBM+∠ABC=180°,則∠ADC=∠EBM;
根據角平分線性質和題目中的條件:DE平分∠ADC,BF平分∠ABC的鄰補角,則∠CDE=∠ADC/2,∠EBG=∠EBM/2;
根據結論:∠CDE=∠ADC/2,∠EBG=∠EBM/2,∠ADC=∠EBM,則∠CDE=∠EBG;
根據三角形內角和公式和題目中的條件:∠C=90°,∠C+∠CDE+∠CED=180°,則∠CDE+∠CED=90°;
根據題目中的條件和結論:∠CED=∠BEG,∠CDE+∠CED=90°,則∠BEG+∠CDE=90°;
根據結論:∠CDE=∠EBG,∠BEG+∠CDE=90°,則∠EBG+∠BEG=90°;
根據三角形內角和公式和結論:∠EBG+∠BEG=90°,∠BGE+∠EBG+∠BEG=180°,則∠BGE=90°,即DE⊥BF。
2、證明:DE∥BF
連接BD
根據題目中的條件:∠CDN為∠ADC的鄰補角,則∠CDN+∠ADC=180°,即∠CDN=180°-∠ADC;
根據角平分線性質和題目中的條件:BF,DE分別平分∠ABC,∠ADC的鄰補角,∠CDN=180°-∠ADC,∠CBM=180°-∠ABC,則∠CDE=∠CDN/2=90°-∠ADC/2,∠CBF=∠CBM/2=90°-∠ABC/2;
根據結論:∠CDE=90°-∠ADC/2,∠CBF=90°-∠ABC/2,∠ABC+∠ADC=180°,則∠CDE+∠CBF=180°-(∠ADC+∠ABC)/2=90°;
根據三角形內角和公式和題目中的條件:∠C=90°,∠C+∠CDB+∠CBD=180°,則∠CDB+∠CBD=90°;
根據結論:∠CDE+∠CBF=90°,∠CDB+∠CBD=90°,則∠CDE+∠CDB+∠CBF+∠CBD=180°,即∠DBF+∠BDE=180°;
根據平行線的判定和結論:同旁內角互補兩直線平行,∠DBF+∠BDE=180°,則DE∥BF。
結語
解決本題的關鍵是根據三角形、四邊形內角和公式、角平分線性質,得到角度間的數量關係,再利用平行線判定就能證明到結論。