求证两线段相等的题目是很多的,现在把这一类题目的证法进行归纳,证明这一类题目所适用的定理很多,在教科书里面都会学到,这里不去一一记叙,这样的定理虽多,但在证明时最常用的,不外乎下列几种情况:
(1)利用全等三角形
(2)利用等腰三角形
(3)利用平行四边形
(4)利用圆的性质
今天我们以下面这道题为例,利用全等三角形来证明两线段相等。
题目: 如图?ABC,分别以AB,AC边作正方形ABDE,ACGF如图,然后过A点作MH垂直于BC交BC于H点,交EF于M点。
问题: 证明EM=MF
题目分析:
?ABC的类型未知,所以?EAF也是未知的,所以不存在M是斜边中点之类的。
那么如何证明EM=FM呢?
还是要继续从现有条件中挖掘。
我们要充分利用ABDE,ACGF是正方形这一特点。正方形的特点是四个角均为直角,四条边相等。
因为∠EAB=90°,
所以∠HAB+∠EAM=90°
由于直线MH垂直于BC,所以∠AHB为直角,所以∠HAB+∠HBA=90°
所以∠EAM=∠HBA
?ABH是直角三角形,所以如果能以∠EAM为一个角,作一个直角三角形,那么这么三角形就会和?ABH相似,又AE=AB,若以AE,AB为对应边,则这样的两个三角形全等。
按照这个思路我们就有了下面的辅助作图。
过E点作EI垂直于MH 交于I点,过F点作FJ垂直于MH交于J点。
由于∠BAE=90°
所以∠BAH+∠EAM=90°
又MH垂直于BC,所以∠BAH+∠ABH=90°
所以∠EAM=∠ABH,所以?EAI相似于?ABH
而EA,AB为正方形的边,所以EA=AB
所以?EAI全等于?ABH
所以EI=AH
同理可以证明?FJA全等于?AHC(证明过程在此省略,感兴趣的同学按照上述方法即可证明)
即FJ=AH
所以EI=FJ
根据所做的辅助线,我们知道FJ//EI
所以?EIM相似于?FJM
而EI=FJ
所以?EIM全等于?FJM
所以EM=FM
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