三角形全等的应用3 证多条线段之间的和差倍分及不等关系(含详细解答)

余年寄山水
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2021年02月09日 05:20
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2021年2月9日发(作者:尚雯婕吧)



四、利用全等三角形证线段之间的和差


倍分问 题



证一条线段等于其它两条线段的和或差,

< br>常将其转化成证明线段的相等问题,



用的方法如下:< /p>



(1)


利用图形中已有的线段和差关系进行证明。



(2)


延长一条线段,


作出两 条线段的和,


然后证明这条线段等于第三条线段。



(3)


在第三条线段上截取一段等于第一条线段,然后 证余下的线段等于第二


条线段。




后两种方法,就是通常所说的截长补短。


已知:如图在△ABC


中,∠ABC


的平分线与

< p>



1.
















分析:


要证


EF=BE- CF


,而图中


EF=ED-FD


,若证 出


BE=ED



CF=FD

< p>
,则此


∠ACB


相邻外角∠ACG


的平分线相交于


D



DE∥B C



AB



E


,交


AC



F


,求证:


EF=BE-CF




题可证出。


(证明略)





2.










已知:


如 图,


四边形


ABCD


中,


AC


平分∠


BAD



CE



AB



E


,且∠


B+



D=180


°


,求证:

AE=AD+BE








分析:


要证


AE=AD+BE


,则可转化为证


AE- BE=AD


,则需找到一条线段使它等于


AE-BE

< p>
,再证其与


AD


相等,在


EA


上截取


EF=BE


,连结


CF


,问题转化为证


AF=AD



即要证出



AFC




ADC







证明:



EA


上截 取


EF=BE


,连结


CF












CE


⊥< /p>


AB



E


(已知 )












CF=CB


(在线段垂直平分线上的点,到线段两个端点的距离相等)













1=



B


(等边对等角)













1+



2=180


°


(平角定义)












B+



D=180


°



(已知)




1













2=



D


(等角的补角相等)











(再往下证明略)



3.


如图,△


ABC


是等边三角形,∠

< br>BDC=12


0


°


,且


BD=CD,



MDN=6

0


°



AB=12cm.


(1)


证明


MN=BM



NC.



2


)求△


AMN


的周长。


< p>
3


)若点


M


< p>
N


分别是


AB



CA


延长线上的



点,


,请说明


BM



MN



NC


之间的关系。

< p>



分析:


< p>
1


)证明


MN=BM


+< /p>


NC.


是典型的三条线段之间的关系的题型,这种题型一般是采用


“截长补短法”来证明。


“截长法”是在最长的线段

< p>
MN


上找一点


F


,将


MN


截为两部分


(




4)


,比如截为

< br>MN=MF



NF,


且使


MF=BM


(或


NF=NC

< br>)


.


再求证剩余的线段


NF=N C


,从


而得到


MN=BM



NC


。证两条线段相等通常是通过两三角形全等来 实现,本题是通过证明



BDM


≌△< /p>


FDM


和△


FDN


≌△


CDN


来实现


(


如图


4)



而本题给出的已知 条件不能证明



BDM


≌△

< p>
FDM


和△


FDN


≌△< /p>


CDN


,所以


不适用于用截长法来证明。







“补短法”是将两条短线段中的任意一条

NC


(或


BM


)延长,比如延长< /p>


NC



E


,使< /p>


CE=BM.(


或延长


MB



H,


使


BH=NC),< /p>


再证明


MN=NE(


或证明


MN=MH),


从而得到


MN=BM



NC


。证两条线段相等通常是通过两三角形全等来实 现,本题是通过证明



DBM


≌△


DCE




MDN


≌△


EDN


来实现。

< br>(


如图


3)


< br>或者如图


0


通过证明△


DBH< /p>


≌△


DCN


和△


MDH


≌△


MDN


来实现。

< p>


2



本题已知适用于 “补短法”


。在实际做题时要根据具体的已知条件来选择截长还是补短法。


无论是“截长法”还是“补短法”其目的是将三条线段和的关系


MN=BM< /p>



NC.


转化为


求两


条线段的相等关系,


而证两条线段相等是最基本的题型。< /p>


证明两条线段相等的方法通常有证


两三角形全等,


则对应边相等;


或证明两条线段是等腰三角形的两腰相等,

或等边三角形的


任意两边相等;或两条线段是角平分线到角的两边的距离相等等。< /p>




2


)求△< /p>


AMN


的周长。



我们来看图


1


,求△


AMN


的周长,粗看三条边


AM,AN,MN


和长短都


不知道,无法求周长


AM


< p>
MN



AN


。而已知


AB=12cm.


解题的关键


是如何找到要 求的量


AM,AN,MN


和已知量


AB


之间的等量关系。在


第(


1

< p>
)小题中我们已经证明了


MN=BM


< p>
NC


。而从图中可以看



AM



MB=AB,AN


< p>
NC=AC=AB.


所以


AM


MN



AN=AM



MB



NC



AN=AB



AC=2A B=24cm.


这小题是求三条线段的和的题型,通


常解题的技 巧是通过等量代换的方法找到要求的量与已知量之


间的等量关系,从而使问题得到解答。




3


)若点


M



N


分别是


AB



CA


延 长线上的



点,


,请说明


BM



MN



NC


之间的关系。



分析:



1


)首先确定题型,本题属于确定三 条线段之间关系的题型。



2



确定三条线段之间关系分为两类:


一种是相等关系,

< br>即


MN=BM



NC

< p>
;另一种是不等关系,即


MN


< br>BM



NC


< br>(为什么是


MN



长呢?通过观 察得到的)




3

)根据已知条件分析属于哪一种,我们


先假设相等,将


NC


延长至


D


,使


CD=BM,


由已知


AB=AC,


所以 有


AB



BM=AC

< br>+


CD,



AM=AD,


所以∠


AMD=



A DM,


所以∠


NMD




ADM,


所以


MN



AD,


MN



BM



NC



所以三条线段只能是不等关


系。


< p>
4


)要证三条线段是不等关系,就要把三条线段想办法放在同


一个三角形中去。所以必须要选定一个三角形,这个三角形怎么选


呢?我们要 看这三条线段最集中在哪个三角形中,就选定哪个三角


形。比如本题,三条线段中


MN



BM


都在△< /p>


NMA


中,且第三条线



NC


的一部分


NA


也在△


NMA


中,


所以就选定△

< br>NMA



然后我们


观察到在△< /p>


NMA


中,只有线段


AB


没有着落,且三条线段中只能


NC


中的一部分


AC


没有着落,


对比这两条线段,


可以猜想它们相等,



AB=AC

< br>。可以利用等量代换的方法将


AC


代换到


AB



(


要证


AB=AC,


最常用的方法就是证两个三角形全等其对应边相等,


或等腰


或等边三角形两腰相等等方法实现。


)


就实现了将三条线段放在同一


个三角形中了。然后再利用三角形三边不 等关系得证。





3









证明:


BM



MN



NC


之间的关系是

< br>MN



BM


< br>NC




在△

< br>NMA


中,有


MN


< p>
AM



NA,


因为


AB=AC,


所以


AM=BM



AB=BM



AC, < /p>


所以


MN



BM



AC



NA ,



NC=NA


AC,


所以


MN



BM



NC




证明三条线段之间的不等关系



1.


如图,已知△


ABC

< br>是等腰三角形,且


AB=AC,


若点

M



N


分别是

AB



CA


延长线上的点,



请说明


BM



MN



NC


之间的 关系。




分析:


1


)首先确定题型,本题属于确定三条线段之间关系的题 型。



2


)确定三条线段之间


关系分为两类:一种是相等关系,即


MN=BM



NC


;另一种是不等关系,即


MN< /p>



BM



NC< /p>



(为什么是


MN


最长呢?通过观察得到的)




3< /p>


)根据已知条件分析属于哪一种,我们


先假设相等,将

< p>
NC


延长至


D


,使


CD=BM,


由已知


AB=AC,

< p>
所以有


AB



BM=AC



CD,



A M=AD,


所以∠


AMD=



ADM,


所以∠


NMD




ADM,


所以

MN



AD,


MN



BM



NC



所以三


条线段只能是不等关系。


4



要证三条线段是不等关系,


就要把三条线段想办法放在同一个


三角形中去。


所以必须要选定一个三角形,


这个三角形怎么选呢?我们要看这三条线段最集< /p>


中在哪个三角形中,就选定哪个三角形。比如本题,三条线段中


M N



BM


都在△


NMA


中,


且第三条线段


NC


的一部分


NA


也在△


NMA


中,所以就选定△


NMA


。然后 我们观察到在△


NMA


中,只有线段


A B


没有着落,且三条线段中只能


NC


中 的一部分


AC


没有着落,对比


这两条线 段,可以猜想它们相等,即


AB=AC


。可以利用等量代换的方 法将


AC


代换到


AB

< br>,



4


(


要证


AB=AC,


最常用的方法 就是证两个三角形全等其对应边相等,或等腰或等边三角形两


腰相等等方法实现。


)


就实现了将三条线段放在同一个三角形中了。然后再利用三角形三边


不等关系得证。



证明:


BM



MN



NC


之间的关系是


MN


<< /p>


BM



NC


;< /p>



在△


NMA


中 ,有


MN



AM



NA,


因为


AB=AC,


所以


AM=BM



A B=BM



AC,


所以


MN



BM



AC



NA,


< p>
NC=NA



AC,


所 以


MN



BM



NC



3.


如图


3


,点


P




ABC


的外角∠

< br>DAC


平分线上一点,你能比较


PB


PC



AB


AC


的大小关


系吗?说明你的理 由。


(卷子)





解:延长


BA


到点


F


,使


AF=AC,

< p>
连接


PF




P




ABC


的外角∠


DAC


平分线上一点,∴


AP


平分∠


DAC


∴∠


PAF=



PAC

< br>


AF



AC

< br>


在△


PAF


与△


PAC





PAF




PAC









PAF


≌△


PAC



PF=PC





PA


< /p>


PA




PB< /p>



PC=PB



PF



AF=AC





BF=AB



AF=AB



AC


在△


BPF


中∵


BF



PB



PF



AB



AC



PB



PC




总结:


判断几条(三条或四条)线段之间的大小关系,通常是将这几条线段


通过等量关系放在 同一个三角形中,运用三角形三边关系判断它们之间的大小关系。这种


等量关系通常是通 过证明三角形全等来实现的。这个过程了是转化思想的运用。




3-1.


如图


3-1

< br>,在△


ABC


中,


AB



AC,



1=



2,P



AD


上任意一点,求证:


AB



AC



PB



PC.


(教材全解


43


页)< /p>




5

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