初二数学难题,老师分享:构造轴对称图形的辅助线作法和解题思路
轴对称图形的性质在几何证明和计算题中的应用相当广泛,本文就例题详细解析这类题型的解题思路和辅助线作法,希望能给初二学生的数学学习带来帮助。
例题1
如图,△ABC的边BC的垂直平分线DE交△ABC的外角平分线AD于点D,垂足为E,DF⊥AB于点F,且AB>AC,求证:BF=AC+AF。
添加辅助线:
连接DC、DB,过点D作DG⊥AC,交线段AC的反向延长线于点G
解题过程:
根据角平分线性质、题目中的条件和结论:角平分线上的点到角的两边的距离相等,AD是∠FAG的角平分线,DF⊥AB,DG⊥AC,则DF=DG;
根据垂直平分线的性质和题目中的条件:垂直平分线上的点到线段的两端距离相等,DE是BC的垂直平分线,则DB=DC;
根据全等直角三角形的判定、题目中的条件和结论:一组斜边和一组直角边分别相等的两个直角三角形全等,DF⊥AB,DG⊥AC,DB=DC,DF=DG,则Rt△DFB≌Rt△DGC;
根据全等三角形的性质和结论:全等三角形的对应边相等,Rt△DFB≌Rt△DGC,则BF=CG;
根据题目中的条件和结论:BF=CG,CG=AC+AG,则BF=AC+AG;
根据全等直角三角形的判定、题目中的条件和结论:一组斜边和一组直角边分别相等的两个直角三角形全等,DF⊥AB,DG⊥AC,AD=AD,DF=DG,则Rt△AFD≌Rt△AGD;
根据全等三角形的性质和结论:全等三角形的对应边相等,Rt△AFD≌Rt△AGD,则AF=AG;
根据结论:BF=AC+AG,AF=AG,则BF=AC+AF。
例题2
如图,E、B、C三点在一条直线上,AD∥EC,AD=BC,BD=EC,F为AE的中点,求∠BFD的度数。
添加辅助线:
延长BF和DA,交于点G
解题过程:
根据题目中的条件:F为AE的中点,则AF=EF;
根据平行线的性质和题目中的条件:两直线平行,内错角相等,AD∥EC,则∠GAF=∠BEF;
根据全等三角形的判定和结论:两组对应角及其夹边分别相等的两个三角形全等,∠GAF=∠BEF,AF=EF,∠AFG=∠EFB,则△AFG≌△EFB;
根据全等三角形的性质和结论:全等三角形的对应边相等,△AFG≌△EFB,则FG=FB,AG=EB;
根据题目中的条件和结论:AD=BC,AG=EB,DG=AD+AG,EC=EB+BC,则DG=EC;
根据题目中的条件和结论:BD=EC,DG=EC,则BD=DG;
根据等腰三角形的判定和结论:BD=DG,则△BDG为等腰三角形;
根据等腰三角形的性质和结论:等腰三角形底边上的中线就是底边上的高,△BDG为等腰三角形,AF=EF,则DF⊥BG,即∠BFD=90°。
结语
合理添加辅助线,可以构造出轴对称图形,利用这些特殊几何图形的性质,可以化繁为简,轻松完成几何证明。只有认真审题,仔细观察图形,才能构造出合理的图形,轻松应对这类题型。
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