證明線段的倍分關(guān)系是幾何證明中的一個(gè)難點(diǎn),由于給定的題設(shè)或圖形中往往并不具有明顯的條件,所以我們要根據(jù)已有的知識(shí),認(rèn)真觀察、分析,依據(jù)圖形的特征,巧妙構(gòu)造全等三角形,從而達(dá)到迅速解題的目的.現(xiàn)就一例從不同角度構(gòu)造全等三角形來解決問題,供同學(xué)們參考.
如圖1,已知CE、CB分別是△ABC、△ADC的中線,且AB=AC,求證:CD=2CE.
【解析】本題中的題設(shè)與圖形較為簡單,并不具有明顯的證明全等的條件,然而可以抓住“CE、CB分別是△ABC、△ADC的中線”這一條件,從不同角度來添加輔助線巧妙構(gòu)造全等三角形從而證CD=2CE.
證法1:如圖2,延長CE至M,使EM=CE,連接BM. 在△EBM、△EAC中,ME=CE,∠MEB=∠CEA,EB=EA,∴△EBM≌△EAC. ∴BM=AC=AB=BD.
又∵∠CBM=∠CBA+∠ABM=∠BCA+∠A=∠CBD,BC=BC. ∴△BCM≌△CBD. ∴CM=CD,即2CE=CD.
證法2:如圖3,取CD的中點(diǎn)F,連接BF,則BF=AC=AB=EB,BF∥AC. ∴∠CBF=
∠BCA=∠CBE,又CB=CB,∴△CBF≌△CBE. ∴CE=CF,即CD=2CE.
證法3:如圖4,延長BC至F,使CF=BC,連接AF. ∴EC為△BAF的中位線,EC=AF. 在△ACF和△DBC中,AC=AB=BD,∠DBC=∠BAC+∠ACB=∠BAC+∠ABC=∠ACF,BC=CF. ∴△ACF≌△DBC. ∴DC=AF=2EC.
證法4:如圖5,取AC的中點(diǎn)G,連接BG. ∴BG為△ADC的中位線,∴BG=DC,又AE=AB=AC=AG. ∴△ABG≌△ACE.
∴EC=BG=DC. ∴DC=2CE.
【點(diǎn)評】證法1注意了題中三角形中線的條件,作倍長中線構(gòu)造全等三角形證得結(jié)論,這是我們在解決有中線這一條件時(shí),常常采用的倍長中線法;證法2是利用折半的方法,將CD分成兩條相等的線段,去證兩線段與CE相等;證法3~4均利用三角形中位線的方法證得,當(dāng)題中有線段中點(diǎn)的條件時(shí),經(jīng)常設(shè)法作三角形中位線,這也是一條重要的輔助線.
(作者單位:江蘇省寶應(yīng)縣實(shí)驗(yàn)初級中學(xué))