幾種常用的梯形輔助線方法

2022-09-30 16:30:08 字數 3794 閱讀 9486

在解(證)有關梯形的問題時,常常要添作輔助線,把梯形問題轉化為三角形或平行四邊形問題。本文舉例談談梯形中的常用輔助線,以幫助同學們更好地理解和運用

一、平移法

(1)梯形內平移一腰(過一頂點做腰的平行線)

[例1]如圖,在等腰梯形abcd中,ad∥bc,ab=cd,∠c=60°,ad=15cm,

bc=49cm,求cd的長.

解:過d作de∥ab交bc於e,則四邊形abed為平行四邊形.

∴ad=be=15cm,ab=de.

∴ec=bc-be=bc-ad=49-15=34cm.

又∵ab=cd, ∴ de=cd.

又∵∠c=60°,

∴△cde是等邊三角形,

即cd=ec=34cm.

(2)梯形外平移一腰(過一頂點做腰的平行線)

[例2]如圖,在梯形abcd中,ab∥cd,四邊形aced是平行四邊形,延長dc交be於f. 求證:ef=fb

證明:過點b作bg∥ad,交dc的延長線於g

∴四邊形abgd是平行四邊形 ∴ad=bg

∵aced中,ad∥ce ad=ce

∴ce∥bg且ce=bg ∴∠cef=∠gbf

又∵∠cfe=∠gfb

∴△ecf≌△bgf( asa)

∴ef=fb

點評:過梯形上底或下底的乙個端點作另一腰的平行線,可將梯形轉化為乙個平行四邊形和三角形。

(3)梯形內平移兩腰:利用梯形中的某個特殊點,過此點作兩腰的平行線,把兩腰轉化到同乙個三角形中。

[例3]如圖,已知:梯形abcd中,ad∥bc,

∠c+∠b=90°,m,n分別是ad,bc的中點.

求證:mn=

證明:過點e分別作ab、cd的平行線,交bc於點g、h ,

則四邊形abge,edch為平行四邊形 ∴ae=bg,ed=hc

∵ab∥eg ∴∠b=∠egf

又∵dc∥eh ∴∠c=∠ehf

則∠egh+∠ehg=∠b+∠c=90°,△egh是直角三角形

∵e、f分別是ad、bc的中點 ∴ae=ed,bf=cf ∴gf=fh

則有ef== (bc-bg-hc)= (bc-ad)

(4)平移對角線(過一頂點做對角線的平行線)

[例4]求證:對角線相等的梯形是等腰梯形

已知:在梯形abcd中,ad∥bc,對角線ac=bd

求證:ab=dc

證明:過點d作de∥ac交bc的延長線於點e

則四邊形aced是平行四邊形 ∴ac=de

∵de=ac=db ∴∠dbc=∠e ∠acb=∠e ∴∠dbc=∠acb

又∵bd=ca bc=cb ∴△abc≌△dcb(sas)

∴ab=dc

點評:過梯形的乙個頂點作對角線的平行線,將對角線的有關條件轉化到乙個三角形中。

二、延長兩腰交於一點,可使梯形轉化為三角形

[例5]如圖,在梯形abcd中,ad//bc,∠b=50°,∠c=80°,ad=2,bc=5,

求cd的長。

解:延長ba、cd交於點e

∵在△bce中,∠b=50°,∠c=80°

∴∠e=50° ∴bc=ec=5

又∵ad//bc ∴∠ead =∠b=50° ∴ad=ed=2

∴cd=ec-ed=5-2=3

三、作梯形的高

(1)作一條高,從底邊的乙個端點作另一條底邊的垂線,把梯形轉化為直角三角形或矩形

[例6]如圖,在直角梯形abcd中,ab//dc,∠abc=90°,

ab=2dc,對角線ac⊥bd,垂足為f,過點f作ef//ab,

交ad於點e

求證:四邊形abfe是等腰梯形

證明:過點d作dg⊥ab於點g,則易知四邊形dgbc是矩形,所以dc=bg

∵ab=2dc   ∴ag=gb

∴da=db    ∴∠dab=∠dba

又∵ef//ab

∴四邊形abfe是等腰梯形。

(2)作兩條高:從同一底邊的兩個端點作另一條底邊的垂線,把梯形轉化為兩個直角三角形和乙個矩形

[例7]如圖,在梯形abcd中,dc∥ab,ad=bc,若ad=5,cd=2,ab=8,求梯形abcd的面積。

解:過點d、c分別作de⊥ab於e,cf⊥ab於f.

∵dc∥ab, de⊥ab,cf⊥ab

∴四邊形cdef是矩形   ∴dc=ef,de=cf

易證△ade≌△dcf(hl) ∴ae=bf

∴ae= (ab-ef)= (ab-cd)=3

∴ de=

∴四、構造全等三角形

(1)連線梯形一頂點及一腰的中點

[例8](梯形中位線的性質)

如圖,已知在梯形abcd中,ad//bc,m、n為腰ab、dc的中點,

求證:mn∥ad∥bc,

證明:鏈結an並延長,交bc的延長線於點e

∵ad//bc, ∴∠d=∠dce

易證△adn≌△ecn(asa) ∴an=en,ad=ce

又∵am=mb

∴ef∥ad // bc

(三角形中位線性質)

(2)過一腰的中點作另一腰的平行線

[例9](梯形的中位線性質)

如圖,已知在梯形abcd中,ad//bc,m、n為腰ab、dc的中點,

求證:mn∥ad∥bc,

證明:過f作ab的平行線,交ad的延長線於點n,交bc於m

則四邊形anmb為平行四邊形

∴an=bm ,ab=mn,ab//nm

∵ad//bc, ∴∠n=∠cmf

易證△dnf≌△cmf(asa)

∴dn=cm,df=cf

又∵ae=eb ∴ae=nf且ae//nf ∴四邊形aefn為平行四邊形

∴ef∥ad // bc ef=an=bm

∴五、中位線法

(1)已知梯形一腰中點,作梯形的中位線

[例10]如圖,在梯形abcd中,ab//dc,o是bc的中點,

∠aod=90°,求證:ab+cd=ad

證明:取ad的中點e,連線oe,則易知oe是梯形abcd的中位線

∴oe=(ab+cd)

在△aod中,∠aod=90°,ae=de

∴ ∴ab+cd=ad

點評:已知梯形一腰中點,作梯形的中位線,既可輕鬆解決計算問題,也可以在證明中將梯形轉化為三角形。

(2)已知梯形兩條對角線的中點,連線梯形一頂點與一條對角線中點,並延長與底邊相交,使問題轉化為三角形中位線

[例11]如圖,在梯形abcd中,ad//bc,e、f分別是bd、ac的中點,

求證:(1)ef//ad;(2)

證明:連線df,並延長交bc於點g,易證△afd≌△cfg(asa)

則ad=cg,df=gf

∵de=be,∴ef是△bdg的中位線

∴ef//bg且

又∵ad//bg,bg=bc-cg=bc-ad

∴ef//ad,ef

六、作對角線,使梯形轉化為三角形

[例12]如圖,在直角梯形abcd中,ad//bc,

ab⊥ad,bc=cd,be⊥cd於點e,求證:ad=de

證明:鏈結bd

∵ad//bc ∴∠adb=∠dbe

又∵bc=cd ∴∠dbc=∠bdc ∴∠adb=∠bde

又∵∠bad=∠deb=90°,bd=bd

∴rt△bad≌rt△bed(aas) ∴ ad=de

以上的一些常用輔助線,實際上都體現了數學中的轉化的數學思想,即將梯形的問題轉化為三角形或平行四邊形,在學習過程中希望同學們能細心體會並加以靈活運用。

梯形常用輔助線例析

例3如圖 等腰梯形abcd中,ad bc,ab cd 對角線ac bd,ad 4 bc 10 求梯形abcd的面積 解 過點d作df ac交bc的延長線於f,作de bc交bc於e 四邊形acfd是平行四邊形 df ac,cf ad 4 ac bd,ac df bdf boc 900 ac bd b...

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