缠论线段四种终结方法证明线段倍半关系四种常用方法

展开全文题:如图1,等腰△ABC中,AB=AC,延长AB到D,使BD=AB,E是AB的中点.求证:CD=2CE.这是线段倍半关系的证明,它是几何中常见的问题之一,如何解决这类问题呢?下面介绍四种常用的方法:方法一:利用比例法其思路是:欲证线
展开全文题:如图1,等腰△ABC中,AB=AC,延长AB到D,使BD=AB,E是AB的中点.求证:CD=2CE.这是线段倍半关系的证明,它是几何中常见的问题之一,如何解决这类问题呢?下面介绍四种常用的方法:方法一:利用比例法其思路是:欲证线段a=nb(n为常数),只须证明a/b=n即可.因此,问题解决的关键在于寻找发现与a、b有关的比例式.在本题中,欲证CD=2CE,只须证明CD/CE=2.因此,从一只条件出发,努力寻找与CD、CE相关的比例式,而要寻找线段比例式,就得先寻找平行线、相似三角形.但题目中显然没有这样的条件,因此,需要从已知出发去挖掘和发现.如图1,在ΔACE与ΔADC中,由E是AB的中点,得:AE=AB/2,又AB=AC,所以AE/AC=(AB/2)/AC=1/2,因为BD=AB,所以AD=2AB=2AC,所以AC/AD=1/2,所以AE/AC=AC/AD,这表明ΔACE与ΔADC有两边对应成比例;又∠A是它们的公共角,即∠A=∠A,ΔACE与ΔADC两边对应成比例,且夹角相等,所以ΔACE∽ΔADC,所以CE/CD=AC/AD=1/2,所以CD=2CE.方法二:利用折半法其思路是:欲证线段b=2a,取较长线段b的中点,将较长的线段b分成相等的两条线段,然后证明其中一条线段与较短的线段a相等.在本题中,欲证CD=2CE,取CD的中点F,接下来只需要想办法证明CF=CE(或DF=CE)即可.而要证明线段相等,最常用的方法是利用\'全等三角形对应边相等\',因此,先找出含有边CE、CF(或DF)的三角形,再设法证明它们全等.如图2,连结BF.在ΔBFC与ΔBEC中,显然有BC为公共边,想办法证明它们全等.因为B是AD的中点,所以BF∥AC,BF=AC/2,所以∠FBC=∠ACB,因为AB=AC,所以∠EBC=∠ACB,所以∠FBC=∠EBC,因为E是AB的中点,所以BE=AB/2,所以BF=BE,又BC=BC,所以ΔBFC≌ΔBEC,所以CF=CE,所以CD=2CF=2CE.方法三:利用加倍法其思路是:欲证线段b=2a,将较短的线段a延长一倍,再证延长后所得线段与较长的线段b相等.在本题中,欲证CD=2CE,将CE延长到F,使EF=CE(如图3),则CF=2CE.接下来只需要证明CF=CD即可.而要证明CF=CD,仿照方法二去寻找全等三角形.连结AF、BF.因为E是AB的中点,所以四边形AFBC是平行四边形,所以BF∥AC,所以∠FBA=∠BAC,所以∠FBC=∠FBA+∠ABC=∠BAC+∠ABC,因为∠DBC=∠BAC+∠ACB,而AB=AC,所以∠ABC=∠ACB,所以∠FBC=∠DBC,又BF=AC=AB=BD,BC=BC,所以ΔBCF≌ΔBCD,所以CF=CD,所以CD=2CE.方法四:利用中位线法其思路是:从\'三角形的中位线等于第三边的一半\'入手,欲证线段b=2a,构造以较长的一条b为第三边的三角形的中位线,再证明较短的一条a与中位线相等.当题目条件恰好有\'中点\'时,这种方法显得尤为珍贵.在本题中,如图4,考虑到B是△ACD的边AD的中点,取AC的中点F,连结BF.则BF是△ACD的中位线,从而BF=CD/2,即CD=2BF,因此,欲证CD=2CE,只需要证明BF=CE.因为E是AB的中点,AB=AC,所以CE和BF都是等腰△ABC腰上的中线,所以BF=CE,所以CD=2CE.

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