王金凤++李喆
摘要:梯形的证明与计算是中学数学学科的重要部分,也是数学学习中的一个难点。一般情况下,通过构造辅助线来达到解题目的。当梯形中含有中点时,如何通过这个中点构造辅助线,使问题更简单是中学生解答这类题型的关键。本文探讨这了类梯形辅助线的做法,将其转化为简单的三角形和平行四边形,从而达到解题目的。
关键词:梯形;中点;辅助线
梯形是一种特殊的四边形,它是平行四边形和三角形的结合体。因为它有一组对边平行,使得它在辅助线的作法方面有了较多的选择余地。在求解与梯形相关的问题时,可以通过添加辅助线的方法,构造三角形,平行四边形,再应用三角形和平行四边形的相关性质和特征解决问题。因此,解决梯形的相关问题时既要考虑它与平行四边形之间明显的不同,又要学会利用平行四边形去解决梯形中的相关问题。本文着重讨论含有中点的梯形中辅助线的做法。
1.在梯形中出现一腰上的中点时,根据梯形上下底的平行关系,作梯形的中位线,并由梯形中位线与上下底之间的长度关系,达到解题目的。
如图,在梯形ABCD中,AB//DC,O是BC的中点,∠AOD=90°,求证:AB+CD=AD.
证:取AD的中点E,连接OE,则易知OE是梯形ABCD的中位线,
从而
OE= 1/2(AB+CD) ①
在△AOD中,∠AOD=90°,AE=DE
所以
OE= 1/2 AD ②
由①、②得AB+CD=AD。
2、在梯形中出现两条对角线的中点,连接梯形一顶点与一条对角线中点,并延长与底边相交,使问题转化为三角形中位线,从而达到解题目的。
如图,在梯形ABCD中,AD//BC,E、F分别是BD、AC的中点,求证:(1)EF//AD
(2)EF= 1/2(BC-AD)
证:连接DF,并延长交BC于点G,易证△AFD≌△CFG
则AD=CG,DF=GF
由于DE=BE,所以EF是△BDG的中位线
从而EF//BG,且EF= 1/2 BG
∵AD//BG,BG=BC-CG=BC-AD
∴EF//AD,EF= 1/2(BC-AD)
3、在梯形中出现一腰上的中点时,过这点延长线段,构造出两个全等的三角形,利用全等达到解题的目的。
在梯形ABCD中,AD//BC,∠BAD=〖90〗^0,E是DC上的中点,连接AE和BE,求∠AEB=2∠CBE。
解:分别延长AE与BC,并交于F点
∵∠BAD=〖90〗^0且AD//BC
∴∠FBA=〖180〗^0-∠BAD=〖90〗^0
又∵AD//BC
∴∠DAE=∠F
∠AED=∠FEC
DE=EC
∴△ADE≌△FCE
∴ AE=FE
在△ABF中∠FBA=〖90〗^0 且AE=FE
∴ BE=FE
∴ 在△FEB中 ∠EBF=∠FEB
∠AEB=∠EBF+ ∠FEB=2∠CBE
4.在梯形中出现一腰上的中点时,可延长底边和一条过中点的线段,两者交于一点,从而构造全等三角形,找到线段之间的大小关系,达到解题目的。
已知:如图,在梯形ABCD中,AD//BC,AB⊥BC,E是CD中点,试问:线段AE和BE之间有怎样的大小关系?
解:AE=BE,理由如下:
延长AE,与BC延长线交于点F.
∵DE=CE,
∠AED=∠CEF,∠DAE=∠F
∴△ADE≌△FCE
∴AE=EF
∵AB⊥BC
∴BE=AE.
5.在梯形中出现一腰中点的时候,过这点构造另外一腰的平行线,利用三角形全等和平行四边形的性质,达到解题目的。
已知:梯形ABCD中,AD//BC,E为DC中点,EF⊥AB于F点,AB=3cm,EF=5cm,求梯形ABCD的面积.
解:如图,过E点作MN//AB,分别交AD的延长线于M点,交BC于N点.
∵DE=EC,AD//BC
∴△DEM≌△CNE
四边形ABNM是平行四边形
∵EF⊥AB,
∴S梯形ABCD=S□ABNM=AB×EF=15cm2.
6.在梯形中出现两底边的中点时,过上底中点做两腰的平行线,构造特殊三角形,根据特殊三角形的性质,达到解题目的。
如图,在梯形ABCD中,AD//BC,E、F分别是AD、BC的中点,若∠B+∠C=〖90〗^°.AD=7,BC=15,求EF.
分析:因为∠B+∠C=〖90〗^°,通过平移AB、DC:构造直角三角形MEN,使EF恰好是△MEN的中线。
解:过E作EM//AB,EN//DC,分别交BC于M、N,
∵∠B+∠C=〖90〗^°
∴∠EMN+∠ENM=〖90〗^°
∴△MEN是直角三角形 ∵AD=7,BC=15
∴MN=8
∵E、F分别是AD、BC的中点
∴F为MN的中点
∴EE=1/2 MN=4
总之,解题方法一定要合理选择,灵活应用。在具体的教学过程中,教师一定要引导学生对上述方法灵活应用,不能用固定模式要求学生机械记忆,做到“教无定法,贵在得法”。数学是思维的体操,对数学的学习应重理解,在理解的基础上掌握合理的解题方法。学生也应该加强对自身思维能力和理解能力的锻炼,做到具体问题具体分析,不盲目死记硬背。只有这样,学生的数学学习能力和学习成绩才能有效提升。