初中数学平面几何中线段相等的妙证学法指导学法指导 试题VIP免费

初中数学平面几何中线段相等的妙证肖同福平面几何中线段相等的证明看似简单，但方法不当也会带来麻烦，特别是在有限的两个小时考试中．恰当选用正确的方法，可取得事半功倍的效果．一、利用全等三角形的性质证明线段相等这种方法很普遍，如果所证两条线段分别在不同的三角形中，它们所在三角形看似全等，或者，通过简单处理，它们所在三角形看似全等，可考虑这种方法．例1、如图1，C是线段AB上一点，△ACD和△BCE是等边三角形．求证：AE=BD．证明：因为△ACB和△BCE都是等边三角形，所以∠ACD=60°，∠BCE=60°，∠DCE=60°，所以∠ACE=∠ACD+∠DCE=120°，∠BCD=∠BCE+∠DCE=120°，所以AC=CD，CE=CB，所以△ACE≌△DCB（SAS），所以AE=DB。例2、如图2，已知△ABC中，AB=AC，点E在AB上，点F在AC的延长线上，且BE=CF，EF与BC交于D，求证：ED=DF。证明：过点E作EG∥AF交BC于点G，所以∠EGB=∠ACB，∠EGD=∠FCD。因为AB=AC，所以∠B=∠ACB，∠B=∠FGB，BE=GE。因为BE=CF，所以GE=CF。在△EGD和△FCD中，∠EGD=∠FCD，∠EDG=∠FDC，GE=CF，所以△EGD≌△FCD（AAS），所以ED=FD。二、利用等腰三角形的判定（等角对等边）证明线段相等如果两条所证线段在同一三角形中，证全等一时难以证明，可以考虑用此法．例3、如图3，已知在△ABC中，AD是BC边上的中线，E是AD上的一点，且BE=AC，延长BE交AC于F．求证：AF=EF．证明：延长AD到G，使DG=AD，连结BG．因为AD=GD，∠ADC=∠GDB，CD=BD，所以△ADC≌△GDB，所以AC=GB，∠FAE=∠BGE。因为BE=AC，所以BE=BG，∠BGE=∠BEG，所以∠FAE=∠BGE=∠BEG=∠AEF，所以AE=EF。例4、如图4，已知△ABC中，AB=AC，DF⊥BC于F，DF与AC交于E，与BA的延长线交于D，求证：AD=AE。证明：因为DF⊥BC，所以∠DFB=∠EFC=90°，∠D=90°－∠B，∠CEF=90°－∠C。因为AB=AC，所以∠B=∠C，所以∠D=∠CEF。因为∠CEF=∠AED，所以∠D=∠AED，所以AD=AE。三、利用平行四边形的性质证明线段相等如果所证两线段在一直线上或看似平行，用上面的方法不易，可以考虑此法．例5、如图5，△ABC中，∠C=90°，∠A=30°，分别以AB、AC为边在△ABC的外侧作正△ABE和正△ACD，DE与AB交于F。求证：EF=FD．证明：过D作DO⊥AC交AB于点O．因为OD垂直平分AC，∠ACB=90°．所以BC⊥AC，所以O点必为AB的中点，连结EO，则EO⊥AB．因为∠CAB=30°，∠BAE=∠CAD=60°，所以AD⊥AB，AE⊥AC，所以OE∥AD，AE∥OD，所以四边形ODAE为平行四边形，所以EF=FD。例6、如图6，AD是△ABC的中线，过DC上任意一点F作EG∥AB，与AC和AD的延长线分别交于G和E，FH∥AC，交AB于点H。求证：HG=BE。证明：延长AD到A′，使DA′=AD。又因为BD=CD，所以四边形BACA′是平行四边形，所以BA=A′C。由题设可知HFGA也是平行四边形，所以HF=AG。因为HF∥AC，所以。又因为，HF=AG，BA=A′C，所以BH=EG，所以四边形BEGH是平行四边形，所以HG=BE。四、利用中位线证明线段相等如果已知中含有中点或等边等，用上面方法较难，可以考虑此法．例7、如图7，以△ABC的边AB、AC为斜边向外作直角三角形ABD和ACE，且使∠ABD=∠ACE，M是BC的中点．证明：DM=EM．证明：延长BD至F，使DF=BD．延长CE到G，使EG=CE，连结AF、FC，连结AG、BG．因为BD=FD，∠ADB=∠ADF=90°，AD=AD，所以Rt△ABD≌Rt△AFD，所以∠BAD=∠FAD。同理可得：∠CAE=∠GAE。因为∠ABD=∠ACE，所以∠FAB=∠GAC，故∠FAC=∠GAB。在△ABG和△AFC中，AB=AF，∠GAB=∠CAF，AG=AC，所以△ABG≌△AFC，所以BG=FC。又因为DF=DB，EC=EG，M是BC的中点，所以DM=，即DM=EM。例8、如图8，△ABC中，∠C为直角，∠A=30°，分别以AB、AC为边在△ABC的外侧作正△ABE与正△ACD，DE与AB交于F。求证：EF=FD。证明：过D作DG∥AB交EA的延长线于G，可得∠DAG=30°。因为∠BAD=30°+60°=90°，所以∠ADG=90°。因为∠DAG=30°=∠CAB，AD=AC，所以Rt△AGD≌Rt△ABC，所以AG=AB，所以AG=AE。因为DG∥AB，所以EF=FD。五、利用“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”证明线段相等如果所证两线段所在的图形能构成直角三角形，并且可能构成斜边及斜边上的中线，用上面方法一时证不出来，可以考虑此法．...