“截长补短法”证明线段的和差问题_线段和差问题证明
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“截长补短法”证明线段的和差问题典例分析 河大附中 桑静华
线段的和差问题常常借助于全等三角形的对应边相等,将不在一条直线的两条(或几条)线段转化到同一直线上.实际上是通过翻折构造全等三角形,目的是为了转移的边、角和已知条件中的边、角有机的结合在一起.在无法进行直接证明的情形下,利用“截长补短”作辅助线的方法常可使思路豁然开朗,问题迎刃而解。CED例
1、如图,已知AC∥BD、EA、EB分别 平分∠CAB和∠DBA,CD过点E,则AB与AC+BD•相等吗?请说明理由.
A
B 分析:证明一条线段等于另两条线段之和(差)常见的方法是:
(1)在长线段上截取一条线段等于短线段,再证明余下的线段等于另一条短 线段,这种方法叫“截长法”
(2)在其中一条短线段的延长线上截取另一条短线段,再证明它们与长线段相等,这种方法叫“补短法”.
FCEDC5E6D1A25634F(1)BA1234
证法一:如图(1)在AB上截取AF=AC,连结EF. 在△ACE和△AFE中
(2)B ACAF 12
AEAE ∴△ACE≌△AFE(SAS)
∵,∴,又,∴∠6=∠D 在△EFB和△BDE中
6D34 BEBE ∴△EFB≌△EDB(AAS)∴FB=DB ∴AC+BD=AF+FB=AB 证法二:如图(2),延长BE,与AC的延长线相交于点F ∵ ∴F4,又∵34 ∴∠F=∠3 在△AEF和△AEB中
F 312
AEAE ∴△AEF≌△AEB(AAS), ∴AB=AF,BE=FE 在△BED和△FEC中
56BEFE 4F ∴△BED≌△FEC(ASA)∴BD=FC, ∴AB=AF=AC+CF=AC+BD. 例
2、如图,在△ABC中,∠B=2∠C,A ∠BAC的平分线交BC于D,求证:AB+BD=AC.
分析1: 因为∠B=2∠C,所以AC>AB,可以在AC上取一点E,使得AB=AE,B
D 构造△ABD≌△AED,把AB边转移到AE上,BD转移到DE上,要证AB+BD=AC. 即可转化为证AE+BD=AE+EC,即证明BD=EC.
C
证明:在AC上取一点E,使AB=AE,连结DE.
在△ABD和△AED中,ABAEBADDAE ADADA
∴△ABD≌△AED(SAS).
∴ BD=DE,∠B=∠AED.
又∠AED=∠EDC+∠C=∠B=2∠C,B
∴ ∠EDC=∠C.
∴ ED=EC.
∴ AB+BD=AC. 分析2: 因为∠B=2∠C,所以AB<AC,可以在AB的延长线上取一点E,使得AE=AC,构造△AED≌△ACD,把AC边转移到AE上,DC转移到DE上,要证AB+BD=AC. 即可转化为证AB+BD=AB+BE,即证明BD=BE. B 证明:在AB的延长线上取一点E,使AC=AE,连结DE. 在△AED和△ACD中,AEACBADDAC
ADADE
E
D C
A
D C
∴ △AED≌△ACD(SAS).∴∠C=∠E.
又∠ABC=∠E+∠BDE=2∠C=2∠BDE,∴ ∠E=∠BDE.∴ BE=BD.
∴ AB+BD=AE=AC. A 分析3:若延长DB到点E,使得AB=BE,有AB+BD=ED,只要证出ED=AC即可. 证明:延长DB到点E,使AB=BE,连结AE,E B D 则有∠EAB=∠E,∠ABC=∠E+∠EAB=2∠E.
又∠ABC=2∠C,∴ ∠E=∠C. ∴ AE=AC.
又∠EAD=∠EAB+∠BAD=∠E+∠DAC=∠C+ ∠DAC=∠ADE,C ∴ AE=DE.
∴ AB+BD=EB+BD=ED=AE=AC.
学以致用:
1、如图,在四边形ABCD中,BC>AB,AD=DC,BD平分∠ABC.求证:∠BAD+∠BCD=180°
ADB
C
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