当平行线与角平分线邂逅会有怎样的精彩

2017-03-24 17:59符布先
理科考试研究·初中 2017年1期
关键词:平行线

摘要:平行线与角是初中几何中的基本图形,角的平分线在平面几何中具有重要的作用.本文通过典型例题对平行线与角平分线的结合进行了分析与探究,发现当平行线与角平分线在同一图形中出现时,不难得出相等的角或边的结论,用“平、平、等”三字概括此类几何图形中三者之间的微妙的关系.

关键词:平行线;角平分线;相等

作者简介:符布先(1985-),男,本科,中学二级教师,主要从事初中数学教学研究.在初中数学教学中,几何推理和图形证明是教学中的重难点,需要学生有良好的空间想象能力,很多学生感觉学习时很吃力,如果教师仍然采用照本宣科的教学方法,教学效果自然难尽人意.因此,发掘几何图形推理和证明中的规律性的技巧,对提高初中数学教学质量,有着积极的作用.

平行线的性质是初中几何的一个基本性质,可通过平行线的性质证明角之间的数量关系.角是初中几何中的一个基本图形,角的平分线所在的直线是角的对称轴,角的平分线在平面几何中具有重要的地位和作用.当平行线与角的平分线在同一图形中结合时,会有什么不一样的情况出现呢?

例1已知,如图1,在△ABC中,BD平分∠ABC交AC于D,DE∥BC交AB于E.证明:△BDE是等腰三角形.

分析题目中已知条件为BD平分∠ABC, DE∥BC,根据平行线的性质,可得同位角或者内错角相等,以及同旁内角互补,由角平分线的定义可知,∠ABD=∠CBD,利用等量代换可得在△BDE中,∠ABD=∠BDE,故△BDE为等腰三角形.

证明∵DE∥BC(已知)

∴∠EDB=∠DBC(两直线平行 内错角相等)

∵BD平分∠ABC(角平分线的定义)

∴∠ABD=∠BDE(等量代换)

∴△BDE是等腰三角形(等角对等边)

例2如图2,在△ABC中,AB=6,AC=8,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,过D作EF∥BC分别交AB、AC于E、F.求△AEF的周长.

分析此题中的图形在三角形章节中常出现,该题中的条件有EF∥BC、BD平分∠ABC、CD平分∠ACB,对比上面典型例题1,不难发现两者的联系,运用其可得BE=ED、DF=CF,故△AEF的周长可通过等量代换转换成AB+AC来计算得出.

解∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACB

∴∠ABD=∠CBD, ∠ACD=∠BCD

∵EF∥BC

∴∠CBD=∠BDE, ∠BCD=∠FDC

∴∠ABD=∠EDB, ∠FDC=∠DCF

∴ED=BE,DF=CF

則△AEF的周长=AE+EF+AF

=AE+ED+DF+AF

=AB+AC=6+8=14

例3已知,如图3,AE是△ABC外角的平分线,且AE∥BC,求证:△ABC为等腰三角形.

分析等腰三角形可由两角相等或者两边相等来判定,在平行线间多有角的相等关系,在同一三角形中当两角相等即可得到两边相等,即该三角形为等腰三角形.

证明 ∵AE平分∠DAC(已知)

∴∠DAE=∠EAC(角平分线的定义)

∵AE∥BC(已知)

∴∠DAE=∠B,∠EAC=∠C(平行线的性质)

∴∠B=∠C(等量代换)

∴AB=AC(等角对等边)

即△ABC为等腰三角形

通过上述问题中对平行线与角平分线的结合进行了分析与探究,发现当平行线与角平分线在同一图形中出现时,往往不难得出,相等的角或者相等的边的结论,故我用“平、平、等”三字概括此类几何图形中三者之间的微妙的关系.

总之,在初中数学几何推理和图形证明中,教师需要引导学生认真观察几何图形,归纳解法及解题思路,从而提高学生几何证明的能力,实现教学相长的目的.

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