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构造性辅助线

数学

在几何证明中除常见的连接、延长、作平行、作垂直等辅助线之外,还有一种作辅助线的思路,就是通过巧妙的几何变换构造出全等或是特殊图形。这种作辅助线方法我们通常称为构造性辅助线。

一、翻折构造

例1 如图1,在等腰直角△ABC的斜边AB上,取两点M、N,

构造性辅助线

使∠MCN=45°,记AM=m,MN=x,BN=n。则以x、m、n为边长的三角形的形状是( )

A.锐角三角形; B.直角三角形;

C.钝角三角形; D.随x、m、n变化而变化

分析:⑴要判断以x、m、n为边长的三角形的形状,关键是要设法将这三条线段长集中到同一个三角形中;

⑵如何用好已知条件中的∠MCN=45°,应同时考虑∠ACM+∠BCN=45°。

⑶为将长为x、m、n的三条线段集中,可考虑将△ACM沿CM翻折(如图),这样可将m、x两条线段集中。再连接PN,若能证明PN=BN,则长为x、m、n的三条线段就集中到了△PMN中。

由∠ACM+∠BCN=45°,∠PCM+∠PCN=45°∴∠BCN=∠PCN,

可证△BCN≌△PCN,PN=BN=n。

∴∠MPC=∠A=45°,∠NPC=∠B=45° ∴∠MPN=∠MPC+∠NPC=90°

∴以x、m、n为边长的三角形的形状直角三角形。

提示:当要证的结论需集中某些线段,且图形中出现了等量角的关系、角的平分线等条件时,可考虑翻折构造。

二、旋转构造

例2 如图2,已知O是等边三角形△ABC内一点,∠AOB、∠BOC、∠AOC的度数之比为6∶5∶4,在以OA、OB、OC为边的三角形中,求此三边所对的度数。

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