張妹燕
蘇科版八(上)64頁例2:
已知:如圖1,∠EAC是△ABC的外角,AD平分∠EAC,AD∥BC.
求證:AB=AC.
【分析】要判斷一個(gè)三角形是等腰三角形一是根據(jù)定義,二是根據(jù)“等角對(duì)等邊”.本題根據(jù)已知條件“角平分線”和“平行”都能轉(zhuǎn)化成角來說明,所以選擇方法二.
【反思】(1) 將條件“AD平分∠EAC”和結(jié)論“AB=AC”互換,命題是否仍然成立?
(2) 將條件“AD∥BC”和結(jié)論“AB=AC”互換,命題是否仍然成立?
(3) 如果將外角平分線改成內(nèi)角,是否仍有上述關(guān)系呢?
認(rèn)真思考后你會(huì)發(fā)現(xiàn)(1)(2)都是真命題,在平行線、角平分線和等腰三角形這三個(gè)知識(shí)點(diǎn)中只要滿足兩個(gè)條件就可以推出第三個(gè)成立.(3)的問題如圖2,和剛剛的書本例題一樣都成立,如“已知BD平分∠ABC, DE∥BC,則BE=ED”.它們是靠“角”得來的等量代換.
【深入研究】變式1 如圖3,在△ABC中,∠ABC與∠ACB的角平分線相交于點(diǎn)O,過點(diǎn)O作DE∥BC交AB于D,交AC于E.
(1) 若AB=4,AC=3,求△ADE周長.
(2) 若將原題中平行線DE的方向改變,如圖4,OD∥AB,OE∥AC,BC=6,你能得出什么結(jié)論呢?
【分析】(1) 從圖3我們不難發(fā)現(xiàn)本質(zhì)上這題是在圖2的基礎(chǔ)上又增加了一個(gè)內(nèi)角平分線,所以通過上面的基本圖形的結(jié)論馬上可以得到兩個(gè)等腰三角形,即BD=DO,CE=EO,雖然不能直接求出△ADE的各邊長,但通過剛剛得到的邊的等量代換易得AD+DO=AB,AE+EO=AC,從而可求得C△ADE=AB+AC=7.
(2) 圖4中的平行線和角平分線也同時(shí)具備,因此同樣可以得到△BDO、△OEC為等腰三角形,只是位置有所改變,所得到的結(jié)論稍有改變,應(yīng)該是△ODE的周長為定值,剛好為BC的長.解題的關(guān)鍵是能把握住條件所帶來的信息,熟悉基本圖形.
【反思】求線段的長往往都是用等量代換或者倍數(shù)關(guān)系來解決;求三角形的周長時(shí)往往會(huì)需要考慮將部分線段整體代換來求得總長,而“平行線、角平分線”是一個(gè)比較好的代換平臺(tái).
變式2 如圖5,已知△ABC中的∠ACB的外角平分線CD與∠ABC的平分線BD交于點(diǎn)D,過D作DE∥BC交AB于E,交AC于F,試說明EF、BE和CF的數(shù)量關(guān)系.
【分析】一般三條線段的數(shù)量關(guān)系有:(1)a=b=c,(2)a+b=c.從圖中明顯可以排除第(1)種情況,所以直接考慮第(2)種情況.從條件DE∥BC、BD平分∠ABC可得BE=DE,從DE∥BC、CD平分∠ACG可得CF=DF,因?yàn)閳D中EF+FD=ED,所以EF+CF=BE.
【反思】本題還是借助了書本例題中所得到的基本圖形,只是角平分線換成了一內(nèi)一外且在不同的頂點(diǎn)處,但還是能得到兩個(gè)等腰三角形,從而證明了線段之間所存在的數(shù)量關(guān)系.只要能看到“平行—角平分線—等腰”這個(gè)三角組合,這道題就非常容易解答.
從上面的結(jié)論,我們還可以繼續(xù)考慮:
如果這一內(nèi)一外的角平分線是在同一個(gè)頂點(diǎn)處時(shí)又是什么樣的結(jié)論?也就是將“BD平分∠ABC”換成“CE平分∠ACB”,其余條件不變,不妨請(qǐng)同學(xué)們動(dòng)手試一試吧!
變式3 如圖6,AD是∠BAC的平分線,點(diǎn)E在AB上,且AE=AC,EF∥BC交AC于點(diǎn)F.試說明:EC平分∠DEF.
【分析】本題中最明顯的一個(gè)特征是存在全等三角形,即△AED≌△ACD(SAS),而這對(duì)全等三角形可以得到一組對(duì)應(yīng)邊相等ED=CD,再由EF∥BC,又得到了“三角組合”,從而得到所要證明的結(jié)論.
【反思】幾何證明不可能一步到位,很多都要轉(zhuǎn)幾個(gè)彎才能完成,分析時(shí)要從條件出發(fā),一個(gè)已知條件能推出什么,幾個(gè)已知條件組合在一起又能得到哪些結(jié)論.比如這題中單看AE=AC,想到等邊對(duì)等角,但和“AD是∠BAC的平分線”放在一起看就能得到更多的結(jié)論,另外還要從結(jié)論上倒推,要證明“EC平分∠DEF”,從基本圖形著手只要增加等腰即ED=CD就行,兩項(xiàng)一結(jié)合就能找到證明的思路.
復(fù)雜圖形其實(shí)都是由一些基本圖形組合而成,仔細(xì)觀察、思考,學(xué)會(huì)將圖形逐個(gè)分解,對(duì)于解題事半功倍.
(作者單位:江蘇省常熟實(shí)驗(yàn)中學(xué))