一道中考题诠释了一种经典的构图思路
从难易度上来说,初二数学是一个痕迹分明的转折点,因为有了几何“隆重”地正式参与,有难度突然加大的感觉,而其中的运用辅助线构图,则一直以来都是中考的热点,当然也是难点之一,破解之道方法众多,随机性很大,仅仅把它牵强地归为几大类别,则显得过于笼统死板,有入窠臼之嫌。要想完美地擎起这中学数学的“半边天”,笔者以为基础的牢固虽然重要,但灵活地运用基础知识,让思维的灵动性充分有效地发挥到极致更重要。
今天,笔者选取一道曾经的中考题,在解析过程中诠释一下众多构图思路中的一种——利用特殊三角形的性质构造全等三角形,虽然是简单的老套路没有什么新意,但也算是于茫茫题海中拾贝分享给大家。
〔题目〕如上图,△ABC是等腰三角形,底边BC,∠A=60°,点D在线段AB上,E是直线BC上一点,且∠DEC=∠DCE。
(1)求证:EB=AD。
(2)假若点D在线段AB的延长线上,其它条件不变,EB=AD这一结论是否成立?说明理由。
〔第一问分析〕第一问比较简单,只需把思考重点放在特殊三角形的性质上。根据题意可知,等腰三角形ABC顶角为60°,则这个三角形为等边三角形,三个内角均为60°。故可利用这一条件在△ABC内构造出一个与△EBD全等的三角形,并兼顾线段AD与这个新构造的三角形的一边等长,即可顺利证出上述结论。
〔第一问证明思路简述〕在△ABC内用辅助线作DF平行于BC交AC于点F,因为△ABC为等边三角形,所以∠ABC为60°,又因为两直线平行同位角相等,所以∠ADF也为60°,进而得出△ADF也是等边三角形。这样AD=DF,有效地把求证结论转换为EB=DF,接下来只需证明△EBD全等于△DFC即可。
因为两直线平行内错角相等,所以∠1=∠2(如上图所示),又因为条件中有∠DEC=∠DCE,所以可代换为∠1=∠DEC;已知∠ABC=60°,而∠EBD与之互补,故∠EBD=120°,同理∠AFD=60°,∠DFC与之互补,故∠DFC=120°,由此得出∠EBD=∠DFC;又从已知条件中可知△EDC是等腰三角形,即DE=CD。
通过上述的一番证明后,可根据“角角边”得出:△EBD全等于△DFC,故结论得到证明。
〔第二问分析〕观察上图,第二问仍然利用特殊三角形的性质构造一个与△DEB全等的三角形,并兼顾线段AD与这个新构造出的三角形的一边等长。
〔第二问证明思路简述〕在△ABC外用辅助线作BC的平行线DF,与AC的延长线相交于点F,因为两直线平行同位角相等,所以△ADF为等边三角形,即AD=DF,由此将所求证结论转换为EB=DF。接下来只需证明△DEB全等于△CDF即可。
因为∠DBE与∠ABC是对顶角,所以两角相等,都为60°,又因为∠CFD也是60°,所以∠DBE=∠CFD;因为两直线平行内错角相等,所以∠CDF=DCE,又因为条件中有∠DEC=∠DCE,所以∠DEB=∠CDF;再根据“等角对等边”可知ED=DC。
至此全等三角形的判定条件均已证出,根据“角角边”得出△DEB全等于△CDF,故结论成立。
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