四:造角、平、相似,和、差、积、商见。
如遇条件中有多边形的两边相等或两角相等,欲证线段或角的和差积商,往往与相似形有关。在制造两个三角形相似时,一般地,有两种方法:第一,造一个辅助角等于已知角;第二,是把三角形中的某一线段进行平移。故作歌诀:“造角、平、相似,和差积商见。”
托列米定理和梅叶劳定理的证明辅助线分别是造角和平移的代表)
九:面积找底高,多边变三边。
如遇求面积,(在条件和结论中出现线段的平方、乘积,仍可视为求面积),往往作底或高为辅助线,而两三角形的等底或等高是思考的关键。
如遇多边形,想法割补成三角形;反之,亦成立。
另外,我国明清数学家用面积证明勾股定理,其辅助线的做法,即“割补”有二百多种,大多数为“面积找底高,多边变三边”。
三角形中作辅助线的常用方法举例
一、在利用三角形三边关系证明线段不等关系时,若直接证不出来,可连接两点或延长某边构成三角形,使结论中出现的线段在一个或几个三角形中,再运用三角形三边的不等关系证明,如:
例1:已知如图1-1:D、E为△ABC内两点,求证:AB+AC>BD+DE+CE.
证明:(法一)将DE两边延长分别交AB、AC于M、N,
在△AMN中,AM+AN>MD+DE+NE;(1)
在△BDM中,MB+MD>BD;(2)
在△CEN中,CN+NE>CE;(3)
由(1)+(2)+(3)得:
AM+AN+MB+MD+CN+NE>MD+DE+NE+BD+CE
∴AB+AC>BD+DE+EC
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