如何巧构等腰三角形解题?

时间:2022-09-05 01:14:43

在几何问题中,若遇到三角形的角平分线、角平分线的垂线或线段的垂直平分线时,一般地考虑通过构造等腰三角形,借助等腰三角形的有关性质找解题的途径.现略举几例解析如下,供同学们参考.

例1 如图1,在等腰直角三角形ABC中,∠A=90°,∠B的平分线交AC于点D,过点C作BD的垂线交BD的延长线于点E,试证明 BD=2CE.

分析:已知BE为∠ABC的角平分线,且CEBE,故延长BA、CE交于点F,可知BCF为等腰三角形.

证明:延长BA、CE交于点F.

因为∠BAC=∠BEF=90°,

所以∠ABD+∠F=∠ACF+∠F=90°,

所以∠ABD=∠ACF.

又因为∠BAD=∠CAF=90°,AB=AC,所以RtABD≌RtACF(ASA),

从而BD=CF.

因为BE平分∠CBF,且BECF,所以BCF为等腰三角形,且CE=EF.从而 CF=2CE, 即 BD=2CE.

例2如图2,在ABC中, AB=AC,∠A=120°,AB的垂直平分线交AB于点E,交BC于点D,试证明BD=1/2CD.

分析: 已知DE为线段AB的垂直平分线,所以连接AD,可得等腰ABD.

证明: 连接AD,因为AB=AC,∠A=120°,所以∠B=∠C=30°.

因为DE垂直平分AB,所以ABD为等腰三角形,故BD=AD,∠BAD=∠B=30°,从而∠DAC=∠BAC-∠BAD=120°-30°=90°.

又∠C=30°,所以AD=1/2CD,而BD=AD,

所以BD=1/2CD.

例3如图3,在ABC中,AB>2AC,试证明∠ACB>2∠B.

分析: 此题可设法在ABC的外部构造等腰三角形,使∠ACB等于某一角的两倍,再利用大边对大角即可证明问题.

证明:延长BC到D,使CD=CA,连接AD,

则CAD为等腰三角形,且∠D=∠CAD.

因为∠ACB=∠D+∠CAD,所以∠ACB=2∠D.

因为CA+CD>AD,即 2AC>AD,而AB>2AC,

所以AB>AD,从而∠D>∠B,所以2∠D

>2∠B,即 ∠ACB>2∠B.

例4如图4,在ABC中,∠ABC=2∠C,∠BAC的平分线交BC于点D,试说明AB+BD=AC.

分析: 这道题的条件和结论之间的关系不是很明显,要直接证明结论有一定的难度.由∠ABC=2∠C,可在ABC的外部构造等腰三角形,使∠ABC等于某一角的两倍,从而又可得等腰三角形.

证明:延长CB到E,使BE=AB,连接AE,

则BAE为等腰三角形,且∠E=∠1.

因为∠ABD=∠E+∠1,

所以∠ABD=2∠E=2∠1,而∠ABD=2∠C,

所以∠C=∠E=∠1,则AEC为等腰三角形,AE=AC.

因为∠C=∠1,∠2=∠3,

∠ADE=∠C+∠3=∠1+∠2=∠EAD.

所以EAD也为等腰三角形,则 AE=DE=DB+BE=DB+AB,即 AB+BD=AC.

总结:从以上几例可以看出,巧妙地构造等腰三角形,然后借助等腰三角形的有关性质,可以迅速找到解题的途径.这种方法构思新颖,有助于提高同学们的数学思维能力.

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