等腰三角形证明题的思路分析
等腰三角形是特殊的三角形之一,它具有许多特性,因此,以等腰三角形为背景的证明题特别受到中考命题者的青睐,常以此考查同学们对等腰三角形性质的掌握情况及运用能力。
例1. 如图,等腰△ABC 中,AB =AC ,AD 是顶角∠BAC 的外角的平分线。 求证:AD ∥BC.
分析:要证AD ∥BC ,只需证明同位角∠1=∠B (或内错角
∠2=∠C )即可,而这些角究竟有什么关系呢?考虑已知条件
AB =AC ,知∠B =∠C 。
AD 平分∠BAC 的外角,得∠1=∠2
又∠1+∠2=∠B +∠C (三角形外角等于与它不相邻的两个
内角的和)
由这三个相等关系即可得:∠1=∠B
故AD ∥BC 成立。
例2. 如图,等腰△ABC 中,AB =AC ,D 是AB 边上一点,E
是AC 延长线上一点,且BD =CE ,DE 交BC 于F 。
求证:DF =EF.
分析:要证DF =EF ,只需设法证明DF 与EF 所在的三角形全
等,但由于DF 所在的△DFB 比EF 所在的△EFC 显然大,故应考
虑添加辅助线。
作DG ∥AC ,交BC 于G ,则∠DGB =∠ACB
从而∠DGF =∠ECF (等角的补角相等)
由AB =AC ,得∠B =∠ACB
从而∠DGB =∠B ,DG =BD =CE
在△DFG 与△EFC 中,∠DGF =∠ECF ,∠DFG =∠EFC (对顶角相等)
故∠GDF =∠FEC
又DG =CE ,所以△DFG ≌△EFC
所以DF =EF
例3. 如图,等腰△ABC 中,AB =AC ,D 是BC 上任一点,DE
⊥AB 于E ,DF ⊥AC 于F 。
求证:(DE +DF )为定值。
分析:所谓定值是指不论点D 在底边BC 的何处,DE +DF 的大
小总是等于已知的或隐含的某条线段的长,也就是说定值是一个常
量。那么本题的定值究竟是多少呢?我们可以考虑点D 所在的特殊位置,当点D 与点B 重合时,DE 的长度为0,DF 等于AC 边上的高,可见,(DE +DF )的定值是腰上的高,因此,作△ABC 的高BG ,然后只需证明DE +DF =BG 即可。
要证D E +D F =BG ,可在BG 上截取GH =DF ,然后只需证BH =DE 。连接DH ,则只需证明△BDE ≌△DBH 。易知四边形DFGH 是矩形,从而DH ∥AC ,∠BDH =∠C ,∠BHD =∠DHG =90°=∠BED 。又AB =AC ,∠EBD =∠ABC =∠C ,所以∠BDH =∠EBD 。所以∠EDB =∠DBH 。又BD 为公共边,所以△BDE ≌△DBH 。
如果注意到高,联想到三角形面积,则可采用如下简单的证法:
连接AD
则由S ∆ABD +S ∆ACD =S ∆ABC ,得:
11AB ·DE +AC ·DF =S ∆ABC 22
又AB =AC
∴DE +DF =
2S ∆ABC =AC 边上的高=定值. AC
例4. 如图,等腰△ABC 中,AB =AC ,D 是AB 边上一点,E 是AC 延长线上一点,且BD =CE 。
求证:DE >
BC.
分析:要证DE >BC ,由于它们不是同一个三角形的两边,故应先考虑通过添加辅助线把它们迁移到同一个三角形中。把DE 沿AB 平移到BF ,连
接EF 、CF ,则只需证明∠BCF >∠BFC 。易知四边形BDEF 是
平行四边形,所以
∠DEF =∠DBF ,EF =BD =CE ,∠ECF =∠EFC
又∠BCF =180︒-∠ACB -∠ECF
∠BFC =∠BFE -∠EFC =(180︒-∠DEF )-∠EFC
而∠DEF =∠DBF >∠ABC =∠ACB
所以∠BCF >∠BFC
故DE >BC.
【练习】
1. 等腰△ABC 中,AB =AC ,D 是底边BC 延长线上一点。
求证:AD 2=AB 2+BD ·DC .
2. 等腰△ABC 中,AB =AC ,D 、E 分别是AB 、AC 上的点(中点除外),且BD =AE 。 求证:DE 1BC . 2
等腰三角形证明题的思路分析
等腰三角形是特殊的三角形之一,它具有许多特性,因此,以等腰三角形为背景的证明题特别受到中考命题者的青睐,常以此考查同学们对等腰三角形性质的掌握情况及运用能力。
例1. 如图,等腰△ABC 中,AB =AC ,AD 是顶角∠BAC 的外角的平分线。 求证:AD ∥BC.
分析:要证AD ∥BC ,只需证明同位角∠1=∠B (或内错角
∠2=∠C )即可,而这些角究竟有什么关系呢?考虑已知条件
AB =AC ,知∠B =∠C 。
AD 平分∠BAC 的外角,得∠1=∠2
又∠1+∠2=∠B +∠C (三角形外角等于与它不相邻的两个
内角的和)
由这三个相等关系即可得:∠1=∠B
故AD ∥BC 成立。
例2. 如图,等腰△ABC 中,AB =AC ,D 是AB 边上一点,E
是AC 延长线上一点,且BD =CE ,DE 交BC 于F 。
求证:DF =EF.
分析:要证DF =EF ,只需设法证明DF 与EF 所在的三角形全
等,但由于DF 所在的△DFB 比EF 所在的△EFC 显然大,故应考
虑添加辅助线。
作DG ∥AC ,交BC 于G ,则∠DGB =∠ACB
从而∠DGF =∠ECF (等角的补角相等)
由AB =AC ,得∠B =∠ACB
从而∠DGB =∠B ,DG =BD =CE
在△DFG 与△EFC 中,∠DGF =∠ECF ,∠DFG =∠EFC (对顶角相等)
故∠GDF =∠FEC
又DG =CE ,所以△DFG ≌△EFC
所以DF =EF
例3. 如图,等腰△ABC 中,AB =AC ,D 是BC 上任一点,DE
⊥AB 于E ,DF ⊥AC 于F 。
求证:(DE +DF )为定值。
分析:所谓定值是指不论点D 在底边BC 的何处,DE +DF 的大
小总是等于已知的或隐含的某条线段的长,也就是说定值是一个常
量。那么本题的定值究竟是多少呢?我们可以考虑点D 所在的特殊位置,当点D 与点B 重合时,DE 的长度为0,DF 等于AC 边上的高,可见,(DE +DF )的定值是腰上的高,因此,作△ABC 的高BG ,然后只需证明DE +DF =BG 即可。
要证D E +D F =BG ,可在BG 上截取GH =DF ,然后只需证BH =DE 。连接DH ,则只需证明△BDE ≌△DBH 。易知四边形DFGH 是矩形,从而DH ∥AC ,∠BDH =∠C ,∠BHD =∠DHG =90°=∠BED 。又AB =AC ,∠EBD =∠ABC =∠C ,所以∠BDH =∠EBD 。所以∠EDB =∠DBH 。又BD 为公共边,所以△BDE ≌△DBH 。
如果注意到高,联想到三角形面积,则可采用如下简单的证法:
连接AD
则由S ∆ABD +S ∆ACD =S ∆ABC ,得:
11AB ·DE +AC ·DF =S ∆ABC 22
又AB =AC
∴DE +DF =
2S ∆ABC =AC 边上的高=定值. AC
例4. 如图,等腰△ABC 中,AB =AC ,D 是AB 边上一点,E 是AC 延长线上一点,且BD =CE 。
求证:DE >
BC.
分析:要证DE >BC ,由于它们不是同一个三角形的两边,故应先考虑通过添加辅助线把它们迁移到同一个三角形中。把DE 沿AB 平移到BF ,连
接EF 、CF ,则只需证明∠BCF >∠BFC 。易知四边形BDEF 是
平行四边形,所以
∠DEF =∠DBF ,EF =BD =CE ,∠ECF =∠EFC
又∠BCF =180︒-∠ACB -∠ECF
∠BFC =∠BFE -∠EFC =(180︒-∠DEF )-∠EFC
而∠DEF =∠DBF >∠ABC =∠ACB
所以∠BCF >∠BFC
故DE >BC.
【练习】
1. 等腰△ABC 中,AB =AC ,D 是底边BC 延长线上一点。
求证:AD 2=AB 2+BD ·DC .
2. 等腰△ABC 中,AB =AC ,D 、E 分别是AB 、AC 上的点(中点除外),且BD =AE 。 求证:DE 1BC . 2