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【摘 要】梯形是一类特殊四边形,解决梯形问题的基本思路是通过添加辅助线来“搭桥”,对梯形进行割补、拼接,从而转化为三角形、平行四边形问题,使问题得到解决。本文对于通过采取平移、延长、作梯形的高、作中位线的方式解有关梯形问题进行了举例说明。
【关键词】辅助线;梯形;化归
在解(证)有关梯形的问题时,常常要添作辅助线,把梯形问题转化为三角形或平行四边形问题。本文举例谈谈梯形中的常用辅助线做法,以帮助同学们在学习更好地理解和运用。
一、平移
1. 平移一腰:从梯形的一个顶点作一腰的平行线,把梯形转化为一个三角形和一个平行四边形。
[例1]
已知梯形ABCD中,AD//BC,AD=4cm,BC=9cm,AB=6cm,求另一腰CD的取值范围。
解:如图,过D点作DE//AB,交BC于E点。
∵AD//BC,DE//AB,
∴四边形ABED是平行四边形
∴DE=AB=6cm,BE=AD=4cm,
CE=BC-BE=9cm-4cm=5cm
∵在△DEC中,DE-EC DE EC
∴1cm 2. 平移两腰:利用梯形中的某个特殊点,过此点作两腰的平行线,把两腰转化到同一个三角形中。
[例2]
如图,在梯形ABCD中,AD∥BC.AD 解:过点E作EH∥AB,EG∥CD交BC于H点和G点。
∵AD∥BC
∴四边形ABHE、CDEG是平行四边形
∴AE=BH DE=CG
∵E、F分别为AD、BC的中点
∴AE=DE BF=CF
∴FH=FG ∵EF⊥BC
∴EH=EG ∴∠EHG=∠EGH
又∵EH∥AB,EG∥CD
∴∠EHG=∠B ∠EGH=∠C
∴∠B=∠C
3.平移对角线:过梯形的一个顶点作对角线的平行线,将已知条件转化到一个三角形中。
[例3]
已知:梯形ABCD中,AD//BC,AD=1,BC=4,BD=3,AC=4,求梯形ABCD的面积。
二、延长
延长即延长两腰相交于一点,可使梯形转化为三角形。
[例4]
如圖5,已知:梯形ABCD中,AD//BC,∠B=∠C,求证:四边形ABCD是等腰梯形。
证明:分别延长BA、CD,设它们交于E点。
∵在△EBC中,∠B=∠C,
∴EB=EC
∵AD∥BC,
∴∠EAD=∠B,∠EDA=∠C
而∠B=∠C,
∴在△EAD中,∠EAD=∠EDA
∴EA=ED
∴AB=DC,即四边形ABCD是等腰梯形。
三、作梯形的高
1. 作一条高,从底边的一个端点作另一条底边的垂线,把梯形转化为直角三角形或矩形。
[例5]
如图7,在直角梯形ABCD中,AB//DC,∠ABC=90°,AB=2CD,过点F作EF//AB,交AD于点E,求证:四边形ABFE是等腰梯形。
解:作DG⊥AB于点G。
∵EF//AB,又AE、BF不平行
∴四边形ABFE是梯形
易证四边形BCDG是矩形。
∴BG=CD
∵AB=2CD
∴AB=2BG 又∵DG⊥AB
∴AD=BD
∴∠EAB=∠FBA
∴四边形ABFE是等腰梯形。
2. 作两条高:从同一底边的两个端点作另一条底边的垂线,把梯形转化为两个直角三角形和一个矩形。
[例6]
在等腰梯形ABCD中,AD//BC,AB=CD,∠ABC=60°,AD=3cm,BC=5cm,
求:(1)腰AB的长;(2)梯形ABCD的面积。
四、作中位线
1. 已知梯形一腰中点,作梯形的中位线。
[例7]
如图,在梯形ABCD中,AB//DC,O是BC的中点,∠AOD=90°,求证:AB CD=AD
解:作AD中点E,连结OE
∵∠AOD=90°
∴OE=AD
∵O、E是BC、AD的中点
∴OE=(AB CD)
∴AB CD=AD
2.在梯形中出现一腰上的中点时,过这点构造出两个全等的三角形达到解题的目的。
[例8]
在梯形ABCD中,AD∥BC,∠BAD=900,E是DC上的中点,连接AE和BE,求证:∠AEB=2∠CBE。
解:延长AE,与BC延长线交于点F。
∵DE=CE,∠AED=∠CEF,
∠DAE=∠F
∴△ADE≌△FCE
∴AE=EF
∵∠BAD=900,
∴BE=EF
∴∠CBE=∠F
∴∠AEB=∠F ∠CBE=2∠CBE
梯形中添加辅助线的方法还有很多种,同学们在学习的过程中要灵活运用,上面举的几个例子,希望能够给同学们起到抛砖引玉的作用,也希望通过梯形中添加辅助线的方法,使同学们对数学的化归思想有一定程度的体会,梯形中添加辅助线的方法也可以应用口诀的形式记忆下来:
梯形问题妙转化,变化成为△和□。
平移腰、作出高,移对角,延长腰。
假如出现腰中点,考虑连上中位线。
上述方法行不通,连腰中点造全等。
【关键词】辅助线;梯形;化归
在解(证)有关梯形的问题时,常常要添作辅助线,把梯形问题转化为三角形或平行四边形问题。本文举例谈谈梯形中的常用辅助线做法,以帮助同学们在学习更好地理解和运用。
一、平移
1. 平移一腰:从梯形的一个顶点作一腰的平行线,把梯形转化为一个三角形和一个平行四边形。
[例1]
已知梯形ABCD中,AD//BC,AD=4cm,BC=9cm,AB=6cm,求另一腰CD的取值范围。
解:如图,过D点作DE//AB,交BC于E点。
∵AD//BC,DE//AB,
∴四边形ABED是平行四边形
∴DE=AB=6cm,BE=AD=4cm,
CE=BC-BE=9cm-4cm=5cm
∵在△DEC中,DE-EC
∴1cm
[例2]
如图,在梯形ABCD中,AD∥BC.AD
∵AD∥BC
∴四边形ABHE、CDEG是平行四边形
∴AE=BH DE=CG
∵E、F分别为AD、BC的中点
∴AE=DE BF=CF
∴FH=FG ∵EF⊥BC
∴EH=EG ∴∠EHG=∠EGH
又∵EH∥AB,EG∥CD
∴∠EHG=∠B ∠EGH=∠C
∴∠B=∠C
3.平移对角线:过梯形的一个顶点作对角线的平行线,将已知条件转化到一个三角形中。
[例3]
已知:梯形ABCD中,AD//BC,AD=1,BC=4,BD=3,AC=4,求梯形ABCD的面积。
二、延长
延长即延长两腰相交于一点,可使梯形转化为三角形。
[例4]
如圖5,已知:梯形ABCD中,AD//BC,∠B=∠C,求证:四边形ABCD是等腰梯形。
证明:分别延长BA、CD,设它们交于E点。
∵在△EBC中,∠B=∠C,
∴EB=EC
∵AD∥BC,
∴∠EAD=∠B,∠EDA=∠C
而∠B=∠C,
∴在△EAD中,∠EAD=∠EDA
∴EA=ED
∴AB=DC,即四边形ABCD是等腰梯形。
三、作梯形的高
1. 作一条高,从底边的一个端点作另一条底边的垂线,把梯形转化为直角三角形或矩形。
[例5]
如图7,在直角梯形ABCD中,AB//DC,∠ABC=90°,AB=2CD,过点F作EF//AB,交AD于点E,求证:四边形ABFE是等腰梯形。
解:作DG⊥AB于点G。
∵EF//AB,又AE、BF不平行
∴四边形ABFE是梯形
易证四边形BCDG是矩形。
∴BG=CD
∵AB=2CD
∴AB=2BG 又∵DG⊥AB
∴AD=BD
∴∠EAB=∠FBA
∴四边形ABFE是等腰梯形。
2. 作两条高:从同一底边的两个端点作另一条底边的垂线,把梯形转化为两个直角三角形和一个矩形。
[例6]
在等腰梯形ABCD中,AD//BC,AB=CD,∠ABC=60°,AD=3cm,BC=5cm,
求:(1)腰AB的长;(2)梯形ABCD的面积。
四、作中位线
1. 已知梯形一腰中点,作梯形的中位线。
[例7]
如图,在梯形ABCD中,AB//DC,O是BC的中点,∠AOD=90°,求证:AB CD=AD
解:作AD中点E,连结OE
∵∠AOD=90°
∴OE=AD
∵O、E是BC、AD的中点
∴OE=(AB CD)
∴AB CD=AD
2.在梯形中出现一腰上的中点时,过这点构造出两个全等的三角形达到解题的目的。
[例8]
在梯形ABCD中,AD∥BC,∠BAD=900,E是DC上的中点,连接AE和BE,求证:∠AEB=2∠CBE。
解:延长AE,与BC延长线交于点F。
∵DE=CE,∠AED=∠CEF,
∠DAE=∠F
∴△ADE≌△FCE
∴AE=EF
∵∠BAD=900,
∴BE=EF
∴∠CBE=∠F
∴∠AEB=∠F ∠CBE=2∠CBE
梯形中添加辅助线的方法还有很多种,同学们在学习的过程中要灵活运用,上面举的几个例子,希望能够给同学们起到抛砖引玉的作用,也希望通过梯形中添加辅助线的方法,使同学们对数学的化归思想有一定程度的体会,梯形中添加辅助线的方法也可以应用口诀的形式记忆下来:
梯形问题妙转化,变化成为△和□。
平移腰、作出高,移对角,延长腰。
假如出现腰中点,考虑连上中位线。
上述方法行不通,连腰中点造全等。