例题1
已知:如图,在四边形ABCD中,AD=BC,M、N分别是AB、CD的中点,AD、BC的延长线交MN于E、F。
求证:∠DEN=∠F。
1、利用题目中的条件,合理添加辅助线
根据题目中的条件:M、N分别是AB、CD的中点,考虑添加辅助线构造三角形的中位线,由三角形的中位线定理,可以得到线段之间的平行关系和线段之间的数量关系。根据平行线的性质,利用同位角、内错角之间的关系,将结论需要证明的两个有相等关系的角转换到同一个三角形中,只要证明到这个三角形为等腰三角形,就可以根据等腰三角形的性质,判定这两个角相等。
因此,这样添加辅助线:连接AC,取AC的中点P,连接DP、MP。
2、利用中位线、平行线的性质,把需要证明的结论进行转换
根据题目中的条件和辅助线:N是CD的中点,P是AC的中点,则NP是△CDA的中位线;
根据三角形的中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半,则NP∥AD,NP=AD/2;
同理,可证明得:MP∥BC,MP=BC/2;
由结论:NP∥AD,根据平行线的性质:两直线平行,同位角相等,则∠DEN=∠PNM;
由结论:MP∥BC,根据平行线的性质:两直线平行,内错角相等,则∠F=∠PMN。
3、利用等腰三角形的性质和等量替换,得到需要证明的结论
根据结论和条件:NP=AD/2,MP=BC/2,AD=BC,则NP=MP;
根据等腰三角形的性质:等边对等角,则∠PNM=∠PMN;
根据结论:∠DEN=∠PNM,∠F=∠PMN,∠PNM=∠PMN,则∠DEN=∠F。
例题2
如图,分别以△ABC的边AC、BC为一边,在△ABC外作正方形ACDE和CBFG,点P是EF的中点,求证:点P到AB的距离是AB的一半。
1、结合题目中的条件和需要证明的结论,合理添加辅助线
根据题目中的条件和需要证明的结论:点P是EF的中点,点P到AB的距离是AB的一半,考虑添加辅助线,构造梯形和中位线,利用梯形的中位线定理:梯形的中位线是上底与下底和的一半,可以得到点P到AB的距离与梯形上下底的关系。再考虑添加辅助线,把△ABC 和AB分为两部分,得到两个三角形和两条线段,利用全等三角形的性质:对应边相等,把AB分为的两条线段分别转换为梯形的上下底,从而得到需要证明的结论。
因此,这样添加辅助线:过P点作PM⊥AB,交AB于M点,过F点作FT⊥AB,交AB的延长线于T点,过E点作ES⊥AB,交AB的反向延长线于S点,过C点作CN⊥AB,交AB于N点。
2、利用辅助线和题目中的条件,证明三角形全等
根据辅助线:CN⊥AB、FT⊥AB,则△CBN和△BFT为直角三角形,即∠CBN+∠NCB=90°;
根据题目中的条件:四边形BCGF为正方形,则CB= BF,∠CBF=90°;
根据题目中的条件和结论:∠CBN+∠CBF+∠FBT=180°,∠CBF=90°,则∠CBN+∠FBT =90°;
由结论:∠CBN+∠NCB=90°,∠CBN+∠FBT =90°,根据同角的余角相等,则∠NCB =∠FBT;
同理,可证明得∠CBN =∠BFT;
由结论:∠NCB =∠FBT,CB= BF,∠CBN =∠BFT,根据三角形全等的判定(ASA),则△CBN ≌△BFT。
3、利用全等三角形的性质和中位线定理,得到需要证明的结论
根据全等三角形的性质:全等三角形的对应边相等,则BN=FT;
同理,可证明得:AN=ES;
根据结论:BN=FT,AN=ES,AB=AN+BN,则AB=AN+BN=ES+FT;
由辅助线:PM⊥AB,FT⊥AB,ES⊥AB,根据平行线的判定,则ES∥PM∥FT;
根据题目中的条件:点P是EF的中点,则PE=PF;
结论:ES∥PM∥FT,PE=PF,根据平行线等分线段定理,则SM=TM,即PM是梯形EFTS的中位线;
根据梯形的中位线定理:梯形的中位线等于两底边之和的一半,则PM=(ES+FT)/2;
根据结论:AB= ES+FT,PM=(ES+FT)/2,则PM=AB/2。
总之,八年级的几何证明题是数学考试中的必考题,合理构造辅助线、灵活运用相关知识点是解决这类题型的有效办法,只有多看、多练、多总结,才能掌握解题思路和方法,为即将到来的数学期末考试助力。
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