劉曉玲
不少同學(xué)對證明題比較頭疼,總感覺無從下手.其實,證明需要嚴密的思維.只要你掌握了其中的解題技巧,問題就會迎刃而解了.
一、添加輔助線,構(gòu)造基本圖形
例1 如圖1,AB∥CD,EOF是直線AB、CD間的一條折線.(1) 求證:∠O=∠BEO+∠DFO.(2) 如果將折一次改為折二次,如圖2,則∠BEO、∠O、∠P、∠PFC將滿足怎樣的關(guān)系?證明你的結(jié)論.(3)若將折線繼續(xù)折下去,折三次,折四次,…,折n次,又會得到怎樣的結(jié)論?請你用自己的語言來描述所得到的結(jié)論.
解析:(1) 此題可以有多種解法.
方法一:條件中存在平行線,要證明的是角之間的關(guān)系,可考慮應(yīng)用平行線的性質(zhì).要應(yīng)用平行線的性質(zhì),需構(gòu)造平行線的基本圖形:兩平行線被第三條直線所截.所以過拐點O構(gòu)造平行線,使折線的每一段都成為平行線間的截線. 過點O作OG∥AB,如圖3,由于AB∥CD,所以O(shè)G∥CD,所以∠BEO=∠EOG,∠DFO=∠GOF,所以∠O=∠EOG+∠GOF=∠BEO+∠DFO.
方法二:連接EF,如圖4,構(gòu)造平行線間的截線,同時也構(gòu)造了三角形,從而可利用平行線的性質(zhì)及三角形內(nèi)角和定理解決問題. 由于AB∥CD,所以∠BEF+∠EFD=180°,即∠BEO+∠OEF+∠EFO+∠DFO=180°.又因為∠OEF+∠EFO+∠O=180°,所以∠O=∠BEO+∠DFO.
方法三:延長EO交CD于點G,如圖5,這樣既構(gòu)造了平行線間的截線,又構(gòu)造了三角形,還構(gòu)造了三角形的外角,可謂一舉多得,從而可利用多個性質(zhì),使解題過程更為簡單.因為AB∥CD,所以∠BEO=∠OGF.因為∠EOF=∠OGF+∠DFO,所以∠O=∠BEO+∠DFO.
(2) 可按(1)中的方法一添加輔助線,如圖6,過兩拐點O、P作AB和CD的平行線OM、PN,易證得添加的兩直線及AB、CD互相平行.由于每一對相鄰的兩平行線間的內(nèi)錯角相等,即∠BEO=∠EOM,∠OPN=∠MOP,∠NPF=∠PFC,因此可得∠BEO+∠OPF=∠EOP+∠PFC.
(3) 由(2)可得結(jié)論:如果兩平行線間存在一條折線,則所有同向角的和相等.
評注:解決此類問題的關(guān)鍵是構(gòu)造基本圖形,利用其性質(zhì)解決問題.構(gòu)造的方法常常不唯一.
二、尋找相等關(guān)系,列方程證明問題
例2 如圖7,已知△ABC的角平分線BD、CE相交于點O,OF⊥BC于點F.求證:∠BOF=∠BEC-∠A.
解析:此題要證的是角之間的等量關(guān)系,可利用三角形內(nèi)角和定理及其推論列出方程,然后消去中間角,得到所要證的等量關(guān)系. 注意要讓涉及的中間角盡量少.本題中∠BOF與∠BEC都可用△ABC的內(nèi)角表示出來, 因此可把△ABC的內(nèi)角作為中間角.
∵ OF⊥BC,∴ ∠OFB=90°. ∠BOF=90°-∠OBF.
∵ BD、CE是△ABC的角平分線,
∴ ∠OBF=∠ABC,∠ACE=∠ACB.∠BOF=90°-∠ABC.
∵ ∠BEC=∠A+∠ACE,∴ ∠BEC=∠A+∠ACB.
∴ ∠BEC-∠A =∠A+∠ACB=(∠A+∠ACB).
∴ ∠BEC-∠A=(180°-∠ABC )=90°-∠ABC.
∴ ∠BOF=∠BEC-∠A.
評注:解決此類問題,關(guān)鍵是用盡量少的中間角將結(jié)論中的角進行轉(zhuǎn)化,然后消去多余的中間角.
中學(xué)生數(shù)理化·八年級數(shù)學(xué)北師大版2008年6期