初中数学证明边相等的方法(证明边边边)
初中几何中经常会遇到证明边长比例关系的问题。现在总结一下常见的几种方法技巧。以证明三角形角平分线定理为例。
三角形角平分线定理:
在△ABC中,AD是∠BAC的平分线,则AB/BD=AC/CD。
方法1:利用相似三角形的比例关系(相似法)
(这是证明线段长度比例关系最常用的方法)
证明的关键是“构造相似三角形”,“做平行线构造相等角度”是构造相似三角形的最常用方法。
过C作CE∥AB,交AD的延长线于E
∵CE∥AB
∴∠ABC=∠BCE,且∠BAD=∠AEC(平行线形成的内错角相等)
∴△ABD∽△ECD
∴AB/EC=BD/DC
∵AE是∠BAC的角平分线
∴∠CAE=∠CEA,即△ACE是等腰三角形,AC=EC
于是得到:AB/AC=BD/DC。证毕。
方法2:利用图形面积的比例关系证明线段的比例关系(面积法)
(很多看似复杂不知该如何构造相似三角形的问题可以尝试)
在△ABC中,AD是∠BAC的平分线
过点D作DE⊥AB,DF⊥AC
∵AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DF⊥AC
∴DE=DF
∵2S△ABD=AB×DE且2S△ACD=AC×DF
∴S△ABD:S△ACD=AB:AC
又∵S△ABD:S△ACD=BD:CD(同高,面积比例为底边比例)
∴S△ABD:S△ACD=AB:AC=BD:CD
∴AB:AC=BD:CD
方法3:代数法(利用正弦定理、余弦定理计算边长的数量关系)
正弦定理:△ABC中,∠A、∠B、∠C对边分别为 a、b、c。
则有a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R(R为三角形外接圆半径)
根据正弦定理有:
AB/BD=sin∠ADB/sin∠BAD
AC/CD=sin∠ADC/sin∠CAD
∵∠ADB与∠ADC互为补角
∴sin∠ADB= sin∠ADC
∵AD为∠BAC的平分线
∴sin∠BAD= sin∠CAD
∴AB/BD= AC/CD,即AB/AC=BD/CD
以上是总结的几种证明边长比例关系的常用方法。在遇到类似问题时,脑海中应当迅速地遍历一下这几种方法并进行心算推演,一定会大大提升解题效率。
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