图解中学数学难题辅助线画法全过程
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在正方形ABCD中,E和F分别是AB和BC的中点,连接CE和DF,相交于P,连接AP。求证:AP=AD
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根据我课上讲的辅助线的画法:辅助线不是盲目去试,而是从题目出发展开联想,根据已知条件,想到多个该条件的经典辅助线的画法,逐个排除,找到和题目条件最接近的那一条,然后深入思考。反复进行,最后就可以找到思路了。
(1)、从题目联想:“要想求证两条线段相等有那些办法?”
可以找AP和AD共处的三角形是等腰三角形,可以利用全等三角形求证,可以求线段的长度等等。
经过思考,求等腰三角形和全等三角形都不行。求线段的长度,题目当中没有直接给出数字,所以不能直接算,只能间接的求线段之间的比例关系。
(2)、从“线段之间的比例关系”进一步联想,题目当中说“E和F分别是AB和BC的中点”,可知AE=1/2AD,这个时候只要证明AE=1/2AP,题目就可以得到证明了。
http://s9/middle/a41f3217hc309671ce838&690
怎么证明呢?同样,联想到解决方法有全等、等边、比例线段等等,都不好求。由于条件中说ABCD是正方形,四个角都是直角,自然想到可不可以利用勾股定理?
http://s3/middle/a41f3217hc3096a31ba62&690
(3)总之,要想利用勾股定理,就要求线段DF垂直于CE。求两条线段垂直,也就是求它们的夹角等于90度。利用相似三角形可以求出它们的夹角等于90度。
(4)然后,做一个直角三角形,让这个直角三角形的三条边中包含AP,这样就可以求出AP的长度来了。
做辅助线,过点P做MN垂直于AB,也就垂直于CD。
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由于E、F分别是中点,利用一些直角三角形的相似关系(请大家自己去找,很容易的),不难得出PN=2NC=1/2DN=2/5DC
NC=1/4DN=1/5DC=1/5AB=MB
所以,就知道了AM=AB-MB=4/5AB
PM=MN-PN=AB-PN=3/5AB
最后,利用勾股定理,正好是勾三股四弦五,证明了AP=AB=AD
http://s12/middle/a41f3217hc3096edfdbeb&690
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