初中生如何做好几何证明题(含答案)

1 1414 如何做几何证明题 如何做几何证明题 知识精读知识精读 1 几何证明是平面几何中的一个重要问题 它对培养学生逻辑思维能力有着很大作用 几何证明有两 种基本类型 一是平面图形的数量关系 二是有关平面图形的位置关系 这两类问题常常可以相互转化 如证明平行关系可转化为证明角等或角互补的问题 2 掌握分析 证明几何问题的常用方法 1 综合法 由因导果 从已知条件出发 通过有关定义 定理 公理的应用 逐步向前推进 直到问题的解决 2 分析法 执果索因 从命题的结论考虑 推敲使其成立需要具备的条件 然后再把所需的条件 看成要证的结论继续推敲 如此逐步往上逆求 直到已知事实为止 3 两头凑法 将分析与综合法合并使用 比较起来 分析法利于思考 综合法易于表达 因此 在实际思考问题时 可合并使用 灵活处理 以利于缩短题设与结论的距离 最后达到证明目的 3 掌握构造基本图形的方法 复杂的图形都是由基本图形组成的 因此要善于将复杂图形分解成基本 图形 在更多时候需要构造基本图形 在构造基本图形时往往需要添加辅助线 以达到集中条件 转化 问题的目的 分类解析分类解析 1 证明线段相等或角相等 证明线段相等或角相等 两条线段或两个角相等是平面几何证明中最基本也是最重要的一种相等关系 很多其它问题最后都 可化归为此类问题来证 证明两条线段或两角相等最常用的方法是利用全等三角形的性质 其它如线段 中垂线的性质 角平分线的性质 等腰三角形的判定与性质等也经常用到 例 1 已知 如图 1 所示 中 ABC CACBCADDBAECF90 求证 DE DF 2 CFB A E D 图1 分析 分析 由是等腰直角三角形可知 由 D 是 AB 中点 可考虑连结 CD 易 ABC AB45 得 从而不难发现CDAD DCF45 DCFDAE 证明 证明 连结 CD ACBC AB ACBADDB CDBDADDCBBA AECFADCBADCD 90 ADECDF DEDF 说明 说明 在直角三角形中 作斜边上的中线是常用的辅助线 在等腰三角形中 作顶角的平分线或底 边上的中线或高是常用的辅助线 显然 在等腰直角三角形中 更应该连结 CD 因为 CD 既是斜边上的 中线 又是底边上的中线 本题亦可延长 ED 到 G 使 DG DE 连结 BG 证是等腰直角三角形 EFG 有兴趣的同学不妨一试 例 2 已知 如图 2 所示 AB CD AD BC AE CF 求证 E F 3 D BC F E A 图2 证明 证明 连结 AC 在和中 ABC CDA ABCDBCADACCA ABCCDA SSS BD ABCDAECF BEDF 在和中 BCE DAF BEDF BD BCDA BCEDAF SAS EF 说明 说明 利用三角形全等证明线段求角相等 常须添辅助线 制造全等三角形 这时应注意 1 制造的全等三角形应分别包括求证中一量 2 添辅助线能够直接得到的两个全等三角形 2 证明直线平行或垂直 证明直线平行或垂直 在两条直线的位置关系中 平行与垂直是两种特殊的位置 证两直线平行 可用同位角 内错角或 同旁内角的关系来证 也可通过边对应成比例 三角形中位线定理证明 证两条直线垂直 可转化为证 一个角等于 90 或利用两个锐角互余 或等腰三角形 三线合一 来证 例 3 如图 3 所示 设 BP CQ 是的内角平分线 AH AK 分别为 A 到 BP CQ 的垂线 ABC 求证 KH BC 4 A BCMN QP KH 图3 分析 分析 由已知 BH 平分 ABC 又 BH AH 延长 AH 交 BC 于 N 则 BA BN AH HN 同理 延长 AK 交 BC 于 M 则 CA CM AK KM 从而由三角形的中位线定理 知 KH BC 证明 证明 延长 AH 交 BC 于 N 延长 AK 交 BC 于 M BH 平分 ABC ABHNBH 又 BH AH AHBNHB90 BH BH ABHNBH ASA BABNAHHN 同理 CA CM AK KM 是的中位线 KH AMN KHMN 即 KH BC 说明 说明 当一个三角形中出现角平分线 中线或高线重合时 则此三角形必为等腰三角形 我们也可 以理解成把一个直角三角形沿一条直角边翻折 轴对称 而成一个等腰三角形 例 4 已知 如图 4 所示 AB AC AAEBFBDDC 90 求证 FD ED 5 B C A F E D 3 2 1 图4 证明一 证明一 连结 AD ABACBDDC DAEDAB BACBDDC BDAD BDABDAE 1290 90 在和中 ADE BDF AEBFBDAEADBD ADEBDF FD ED 31 3290 说明 说明 有等腰三角形条件时 作底边上的高 或作底边上中线 或作顶角平分线是常用辅助线 证明二 证明二 如图 5 所示 延长 ED 到 M 使 DM ED 连结 FE FM BM B C A EF D M 图5 6 BDDC BDMCDEDMDE BDMCDE CEBMCCBM BMAC A ABMA ABACBFAE AFCEBM 90 90 AEFBFM FEFM DMDE FD ED 说明 说明 证明两直线垂直的方法如下 1 首先分析条件 观察能否用提供垂直的定理得到 包括添常用辅助线 见本题证二 2 找到待证三直线所组成的三角形 证明其中两个锐角互余 3 证明二直线的夹角等于 90 3 证明一线段和的问题 证明一线段和的问题 一 在较长线段上截取一线段等一较短线段 证明其余部分等于另一较短线段 截长法 例 5 已知 如图 6 所示在中 BAC BCA 的角平分线 AD CE 相交于 O ABC B60 求证 AC AE CD 图6 B C A E D F O 14 2 3 5 6 分析 分析 在 AC 上截取 AF AE 易知 由 知 AEOAFO 12 B60 得 566016023120 123460 7 FOCDOCFCDC 证明 证明 在 AC 上截取 AF AE BADCADAOAO AEOAFO SAS 42 又 B60 5660 160 23120 123460 FOCDOC AAS FCDC 即ACAECD 二 延长一较短线段 使延长部分等于另一较短线段 则两较短线段成为一条线段 证明该线段等于 较长线段 补短法 例 6 已知 如图 7 所示 正方形 ABCD 中 F 在 DC 上 E 在 BC 上 EAF45 求证 EF BE DF GB EC A F D 1 2 3 图7 分析 分析 此题若仿照例 1 将会遇到困难 不易利用正方形这一条件 不妨延长 CB 至 G 使 BG DF 证明 证明 延长 CB 至 G 使 BG DF 在正方形 ABCD 中 ABGDABAD90 8 ABGADF SAS AGAF 13 又 EAF45 2345 2145 即 GAE FAE GEEF EFBEDF 4 中考题 中考题 如图 8 所示 已知为等边三角形 延长 BC 到 D 延长 BA 到 E 并且使 AE BD 连结 ABC CE DE 求证 EC ED E BD F A C 图8 证明 证明 作 DF AC 交 BE 于 F 是正三角形 ABC 是正三角形 BFD 又 AE BD AEFDBF BAAFEF 即 EF AC ACFD EACEFD EACDFE SAS ECED 9 题型展示 题型展示 证明几何不等式 例题 已知 如图 9 所示 12 ABAC 求证 BDDC DB A 1 C 2 E 图9 证明一 证明一 延长 AC 到 E 使 AE AB 连结 DE 在和中 ADE ADB AEABADAD ADEADB BDDEEB DCEB DCEE DEDCBDDC 21 证明二 证明二 如图 10 所示 在 AB 上截取 AF AC 连结 DF 10 DB A 2 C 1 F 图10 4 3 则易证 ADFADC 34 34 DFDC BFDB BFDB BDDF BDDC 说明 在有角平分线条件时 常以角平分线为轴翻折构造全等三角形 这是常用辅助线 实战模拟实战模拟 1 已知 如图 11 所示 中 D 是 AB 上一点 DE CD 于 D 交 BC 于 E 且有 ABC C90 求证 ACADCE DECD 1 2 C 图11 AB D E 11 2 已知 如图 12 所示 在中 CD 是 C 的平分线 ABC AB2 求证 BC AC AD A CB D 图12 3 已知 如图 13 所示 过的顶点 A 在 A 内任引一射线 过 B C 作此射线的垂线 BP 和 ABC CQ 设 M 为 BC 的中点 求证 MP MQ 12 B P M Q C A 图13 4 中 于 D 求证 ABC BACAD BC90 ADABACBC 1 4 13 试题答案试题答案 1 证明 证明 取 CD 的中点 F 连结 AF 3E A D 4 1 C B F ACAD AF CD AFCCDE 90 又 14901390 43 1 2 ACCE ACFCED ASA CFED DECD 2 分析 分析 本题从已知和图形上看好象比较简单 但一时又不知如何下手 那么在证明一条线段等于两 条线段之和时 我们经常采用 截长补短 的手法 截长 即将长的线段截成两部分 证明这两部分 分别和两条短线段相等 补短 即将一条短线段延长出另一条短线段之长 证明其和等于长的线段 14 B D C A E 证明 证明 延长 CA 至 E 使 CE CB 连结 ED 在和中 CBD CED CBCE BCDECD CDCD CBDCED BE BACB BACE 2 2 又 BACADEE ADEEADAE BCCEACAEACA